目的研究水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液復合防腐涂層在NaCl溶液中對馬口鐵的防腐效果。方法采用原位化學氧化聚合方法,制備了聚苯胺/海泡石復合材料,并以丙烯酸乳液為成膜物質,制備了水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液復合防腐蝕涂層材料。通過掃描電鏡和EDX對聚苯胺/海泡石復合材料的結構和形貌進行了表征。利用電化學交流阻抗譜、塔菲爾曲線和硫酸銅點滴試驗,研究了海泡石/苯胺投料比、聚苯胺/海泡石復合材料用量、磷酸濃度等對復合涂層防腐性能的影響。結果掃描電鏡觀察顯示,苯胺/海泡石復合材料具有纖維狀結構。電化學測試及硫酸銅點滴試驗表明,當海泡石/苯胺投料比為6:10、聚苯胺/海泡石復合材料用量為0.2%、磷酸濃度為0.1 mol/L時,其腐蝕電流密度為1.013X10^-6A/cm²,腐蝕電位為-0.385V,極化電阻為14 350.8?,耐硫酸銅腐蝕時間為275 s,防腐效果最佳。結論當海泡石/苯胺投料比為6:10、聚苯胺/海泡石復合材料用量為0.2%、磷酸濃度為0.1 mol/L時,水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液復合防腐涂層對馬口鐵具有最佳的防腐效果。 

【文章來源】：表面技術. 2017,46(07)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

不同海泡石/苯胺投料比制備的復合涂層的塔菲爾曲線和Bode模圖

第46卷第7期陳宇等：水性聚苯胺/海泡石/丙烯酸乳液復合防腐蝕涂層研究·29·圖2不同聚苯胺/海泡石復合材料含量制備的復合涂層的塔菲爾曲線和Bode模圖Fig.2Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofpolyaniline/sepiolite表3海泡石/聚苯胺含量不同時的塔菲爾參數Tab.3Tafelparameterwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%Jcorr/(106A·cm2)Ecorr/VR/陰極塔菲爾斜率陽極塔菲爾斜率0.058.1210.5974469.04.7637.2180.12.7290.55311148.47.56110.2320.21.2190.403122745.9645.0840.43.8640.45810535.54.6766.0030.65.4880.5615060.77.5408.114和硫酸銅點滴試驗結果（表4）均表明，當聚苯胺/海泡石復合材料含量為0.2%時，防腐效果最好，與塔菲爾測試結果一致。這說明隨著聚苯胺/海泡石復合材料含量的增加，與金屬表面形成的鈍化層越致密，有效地降低腐蝕的反應速率，但過多的聚苯胺/海泡石材料在涂層中很難均勻地分散，嚴重影響涂層的連續(xù)性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同時硫酸銅點滴試驗結果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸銅點滴時間/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸濃度對復合涂層防腐性能的影響圖3是不同磷酸濃度下所制備的復合涂層的塔菲爾曲線和Bode模圖，塔菲爾參數列于表5。由圖3和表5可知，復合涂層的腐蝕電位和阻抗值隨磷酸用量的增加呈先升后降的趨勢，而腐蝕電流密度先減小后增大，因為隨著磷酸用量的增加，聚苯胺所處的氧化狀態(tài)具有更好的電導率和防腐性能，但過量的酸會增加體系的酸性，加快腐蝕反應速率。所以當磷酸的?

材料含量為0.2%時，防腐效果最好，與塔菲爾測試結果一致。這說明隨著聚苯胺/海泡石復合材料含量的增加，與金屬表面形成的鈍化層越致密，有效地降低腐蝕的反應速率，但過多的聚苯胺/海泡石材料在涂層中很難均勻地分散，嚴重影響涂層的連續(xù)性和防腐性能。表4海泡石/聚苯胺含量不同時硫酸銅點滴試驗結果Tab.4Drippingtestresultsofcoppersulfatesolutionwithdifferentweightratioofsepiolite/aniline海泡石/聚苯胺含量/%硫酸銅點滴時間/s0.05890.11970.22620.42330.62122.3磷酸濃度對復合涂層防腐性能的影響圖3是不同磷酸濃度下所制備的復合涂層的塔菲爾曲線和Bode模圖，塔菲爾參數列于表5。由圖3和表5可知，復合涂層的腐蝕電位和阻抗值隨磷酸用量的增加呈先升后降的趨勢，而腐蝕電流密度先減小后增大，因為隨著磷酸用量的增加，聚苯胺所處的氧化狀態(tài)具有更好的電導率和防腐性能，但過量的酸會增加體系的酸性，加快腐蝕反應速率。所以當磷酸的濃度為0.1mol/L時，塔菲爾曲線中的腐蝕電位為0.385V，極化電阻為14350.8，極化腐蝕電流密度為1.013106A/cm2，涂層的模值最高。由表6中硫酸銅點滴結果可知，磷酸的濃度為0.1mol/L時，硫酸銅點滴時間達到275s，涂層耐蝕性能最好。圖3不同磷酸濃度下制備的復合涂層的塔菲爾曲線和Bode模圖Fig.3Tafelcurves(a)andBodeplots(b)ofcompositecoatingwithdifferentweightratioofphosphoricacid

【參考文獻】：
期刊論文
[1]改性聚苯胺及其衍生物涂層的防腐性能[J]. 胡傳波,厲英,孔亞州,丁玉石.  化學進展. 2016(08)
[2]鋁表面聚苯胺的電化學合成與性能研究[J]. 王華,宋航.  表面技術. 2016(04)
[3]電致變色型導電聚苯胺固態(tài)超級電容器的構建與性能研究[J]. 劉翠仙,余雅國,常云珍,周雯,袁偉,韓高義.  高分子學報. 2016(03)
[4]聚苯胺-環(huán)氧樹脂復合轉化膜在鍍鋅板上的耐蝕性研究[J]. 尹吉同,湯曉東,張創(chuàng)優(yōu),陸偉星,張千峰.  安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(01)
[5]高密度聚苯胺納米線陣列的制備及在紫外探測器中的應用研究[J]. 俎喜紅,張政,蔣雪梅,王歡,羅洪盛,王翠,易國斌.  高分子學報. 2015(03)
[6]聚苯胺/聚丙烯酸（酯）復合材料制備方法研究進展[J]. 李玉峰,高曉輝,祝晶晶,童麗萍,樊麗權.  化工進展. 2015(03)
[7]濕度對聚苯胺氨氣傳感器性能影響的研究[J]. 鞠洪巖,付大光,詹磊,李季,王獻紅,王佛松.  高分子學報. 2014(01)
[8]聚苯胺/聚砜復合材料的制備及其超級電容性能[J]. 尚秀麗,索隴寧,馮文成,吳海霞,胡中愛.  應用化學. 2013(09)
[9]季銨鹽摻雜聚苯胺電極的電容性能[J]. 張淑英,溫柳青,武克忠.  應用化學. 2013(08)
[10]聚苯胺水性涂料的制備及其防腐性能[J]. 張春,張紅明,李應平,李季,王獻紅.  應用化學. 2012(05)



本文編號：3296318