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本文主要研究聚苯胺水性涂层的防腐性能,为此分别把导电聚苯胺粉末(PANI-OP)和水性导电聚苯胺分散液(PANI-PA76水分散液)作为防腐添加剂与水性环氧树脂共混制备聚苯胺水性涂料,在冷轧钢上涂覆,研究其防腐性能,主要结果如下:
1.采用含短亲水链段的酸性磷酸酯(PA76)作为聚苯胺的掺杂剂,得到稳定的纳米水分散导电聚苯胺,聚苯胺以球形粒子存在,粒径在30-70nm。将这种水性聚苯胺与水性环氧乳液共混,可获得粒径为100纳米的均匀分散液,将此分散液涂覆低碳钢后,在3.5wt%NaCl溶液中浸泡120小时,当聚苯胺含量大于0.5wt%时,涂层的|Z|0.1Hz维持在107Ω·cm2,而纯的水性环氧树脂涂层的|Z|0.1Hz下降到106Ω·cm2,失去了保护作用,表明这种水性聚苯胺具有优异的金属防腐蚀性能。
2.采用一种特殊的有机磷酸(OP)作为聚苯胺掺杂剂,获得导电态聚苯胺粉末。将其与水性环氧乳液共混,获得纳米分散共混乳液,将此共混乳液涂敷在低碳钢上,长期浸泡试验研究发现,当聚苯胺含量在0.1-1.0wt%时,在3.5wt%NaCL溶液中浸泡90天,阻抗始终维持在109Ω·cm2,而纯的水性环氧涂层的阻抗则降低到2.8×107Ω·cm2,表明这种特殊有机磷酸掺杂的聚苯胺具有很好的防腐效果。
3.采用光电子能谱(XPS)对浸泡后的金属进行表面分析,证实金属基底形成了一层致密的氧化物膜,与浸泡期间涂层开路电压先降低后升高并维持在钝化区的变化趋势一致。在金属基底发现了P元素的存在,表明掺杂剂离子也参与了腐蚀防护过程。