论文部分内容阅读
最新的研究表明,聚苯胺防腐涂料作为一种新型防腐涂料,因其具有高防腐性,无污染等优点而逐渐引起重视,并且成为导电聚苯胺最有希望的研究领域。但聚苯胺不溶于水和常用有机溶剂,并且纯聚苯胺膜对钢铁的粘结性差。因此,大量使用纯聚苯胺作为防腐涂料,无论从经济上讲还是从涂膜综合性能上讲都不是很理想。因此,将聚苯胺与其它物质复合,形成聚苯胺复合防腐涂料,使涂料体系的防腐性能得到极大的提升,是目前聚苯胺防腐涂料应用研究最多的方法。
目前,聚苯胺复合防腐涂料主要是将聚苯胺粉末和其它聚合物共混形成的。但其存在工艺复杂、生产成本高、环境污染大(聚苯胺生产过程涉及大量破乳剂的挥发、滤液排放以及纳米聚苯胺粉尘)等问题,而且聚苯胺在复合涂层中的分散性有待提高。因此,采用原位聚合法制备聚苯胺复合防腐涂料应具有更大的优势。
本论文提出了在具有优异的附着力、耐介质酸碱性能的环氧树脂基料中,使苯胺单体均匀分散在环氧树脂溶液中,采用原位聚合法直接合成聚苯胺/环氧树脂复合防腐涂料。利用相应的性能测试方法(如测量涂层的厚度、流平性、光泽性、干/湿态附着力等级和Tafel曲线),检测和比较不同反应条件下(如苯胺单体用量、氧化剂的用量、pH值、反应温度、聚合时间等)合成的聚苯胺复合涂层相关性能的差异,并通过正交实验确定了最佳反应条件。在苯胺与环氧树脂质量比为1/5,苯胺与氧化剂的质量比为1/1,反应温度为25℃,反应时间为3h时。
然后采用红外光谱仪、热重分析仪、透射电镜、原子力显微镜、X射线衍射仪等现代分析测试手段对产品的微观结构、热稳定性、颗粒分散性和涂层的防腐蚀等性能进行了分析与表征。透射电镜和原子力显微镜表明,聚苯胺在环氧树脂体系中所生成的颗粒及其分布比较均匀,易形成连续的复合涂层,从而保证复合涂层具有良好的防腐性能。
通过腐蚀电位的测试考察了聚苯胺复合涂层、纯环氧树脂涂层和商品聚苯胺复合涂层对A3钢的防腐性能。Tafel曲线测试结果表明本文制备的聚苯胺复合涂层的防腐性能最好,能显著提高金属的腐蚀电位,降低金属的腐蚀电流密度,对A3钢有很好的防腐效果。这种防腐涂层在15%NaOH,10%H2SO4,10%NaCl溶液浸泡试验中均表现出良好的涂层耐蚀性,在涂层缺陷时仍对基体表现出优异的防腐效果。