【摘要】：聚苯胺以其良好的導(dǎo)電性、獨(dú)特的摻雜-解摻雜過程、獨(dú)有的抗點(diǎn)蝕性能和良好的環(huán)境穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于金屬防腐領(lǐng)域。本論文以制備高性能聚苯胺防腐涂料為目的,從直接混合氧化聚合法制備高氯酸一次摻雜聚苯胺納米材料出發(fā),探究了高氯酸體系中不同反應(yīng)條件對(duì)高氯酸一次摻雜聚苯胺性能的影響;將高氯酸一次摻雜聚苯胺經(jīng)氨水解摻雜后,再用高氯酸、草酸、鉬酸、單寧酸對(duì)其進(jìn)行二次摻雜得到二次摻雜聚苯胺納米材料。采用掃描電子顯微鏡、四探針電導(dǎo)率測(cè)試儀、紅外光譜測(cè)試儀及紫外光譜測(cè)試儀對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征分析,并通過電化學(xué)工作站測(cè)試了不同聚苯胺-環(huán)氧樹脂共混涂層的防腐性能;最后探究涂料中聚苯胺、顏料、助劑等因素對(duì)涂層基礎(chǔ)物理性能和防腐性能的影響,主要研究結(jié)果如下:(1)直接混合氧化聚合法中,合成高氯酸一次摻雜聚苯胺的最優(yōu)反應(yīng)條件為:苯胺過硫酸銨摩爾配比為0.8:1、溫度為20 oC、酸濃度為1 mol/L、時(shí)間為24 h;此條件下聚苯胺產(chǎn)物獲得最佳的纖維形貌,其納米纖維直徑在100-120 nm之間,長(zhǎng)度達(dá)到600 nm以上,纖維產(chǎn)物相互交錯(cuò)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);在聚苯胺產(chǎn)物獲得最佳形貌的同時(shí),其產(chǎn)率、電導(dǎo)率均得到最大值,其產(chǎn)率為110.11%,電導(dǎo)率為0.2S/cm。這表明聚苯胺產(chǎn)物形貌對(duì)其各方面性能具有重要影響,為聚苯胺二次摻雜功能材料的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。(2)二次摻雜態(tài)聚苯胺的纖維較一次摻雜態(tài)聚苯胺和本征態(tài)聚苯胺纖維略有增長(zhǎng),且粗細(xì)較均勻,形貌良好;通過紫外、紅外光譜圖表明通過二次摻雜過程,二次摻雜酸能有效地?fù)诫s到本征態(tài)聚苯胺分子結(jié)構(gòu)中;交流阻抗測(cè)試結(jié)果表明防腐功能酸二次摻雜聚苯胺比高氯酸一次摻雜聚苯胺對(duì)Q235B碳鋼具有更好的防腐性能,且不同的二次摻雜酸對(duì)其防腐性能影響較大,涂層在3.5wt.%NaCl中浸泡120天后,高氯酸一次摻雜聚苯胺涂層的阻抗值為4.21×106Ω·cm2,而單寧酸和草酸二次摻雜聚苯胺涂層阻抗值比其高出3個(gè)數(shù)量級(jí),均保持在109Ω·cm2以上,其中草酸二次摻雜聚苯胺涂層的阻抗值最高,為1.34×109Ω·cm2。(3)聚苯胺含量、顏料含量、助劑含量對(duì)涂層的附著力都有一定影響,隨著添加量的增加,涂層附著力都出現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律;通過電化學(xué)阻抗測(cè)試和鹽霧試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加聚苯胺的聚苯胺-環(huán)氧樹脂涂層對(duì)Q235B碳鋼具備優(yōu)良的防腐性能,且不同的成分含量對(duì)其防腐性能影響較大,在浸泡120天后,最佳涂層的阻抗仍保持為7.14×109Ω·cm2,鹽霧試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)其具有很好的耐蝕性。綜合以上因素考慮,確定聚苯胺-環(huán)氧樹脂涂層的最優(yōu)配方為:1wt.%草酸二次摻雜聚苯胺,10wt.%的磷酸鋅,3wt.%助劑,其余為環(huán)氧樹脂。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG174.46

【參考文獻(xiàn)】

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1 賈藝凡;劉朝輝;廖梓s，

本文編號(hào)：2537800