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涂料技术

研究新型水基聚苯胺复合防腐涂料的制备

时间:2012-01-11 09:46:03 来源: 作者:爱卡 点击:
金属的严重腐蚀,给国民经济带来巨大的损失,目前对金属设备的防护主要还是以涂覆防腐蚀涂料为主。由于涂层本身的缺陷,难以作为物理阻隔层完全阻止氧气、氢离子等对金属的腐蚀,并且多数防腐涂料溶剂对环境有破坏作用,使其应用受到限制。

聚苯胺(PANI)作为一种新型功能高分子材料,具有成本低、合成简单、高化学稳定性和环境稳定性等优点,在能源、电磁屏蔽、防腐和电致变色等领域具有广阔的应用前景。本文通过乳液聚合法合成PANI-石棉复合材料,并以其为主要防腐填料,以性能优良的聚合物乳液为成膜物来制备防腐涂料,考察了其在普通铁片上的防腐性能(电化学性能)[1-4]。

1试验部分

1.1原料和仪器

主要原料:苯胺、十二烷基苯磺酸、过硫酸铵、石棉粉、聚合物乳液、云母、水基沥青、磷酸锌、纳米二氧化硅、鳞片、偶联剂等。

主要仪器:聚合装置、电热恒温鼓风干燥箱、上海辰华电化学工作站等。

1.2PANI-石棉复合材料的合成

首先将一定量的石棉粉与十二烷基苯磺酸一并加到反应釜中,按照乳液聚合法合成聚苯胺的工艺,以十二烷基苯磺酸为乳化剂,过硫酸铵为引发剂来制备聚苯胺,反应数小时后,将产物干燥,粉碎,即得PANI-石棉复合物。

1.3防腐涂料的配制

将PANI-石棉复合物、聚合物乳液、沉淀白炭黑、云母、沥青、磷酸锌、纳米二氧化硅、鳞片按一定比例混合,研磨,制得黏度适中的涂料

1.4聚苯胺防腐涂层的制备

1.4.1铁片的预处理

用150目和600目金相砂纸将80cm×45cm×1cm的铁片打磨成镜面,然后浸入丙酮和乙醇中预处理,以除去有机杂质,最后将铁片用蒸馏水淋洗,丙酮干燥,待用。

1.4.2涂层的制备

将配制好的涂料均匀涂覆在准备好的铁片上,按GB1727—92《膜一般制备法》制备聚苯胺膜,自然晾干,待测[5-12]。

1.5涂层电化学性能测试

实验中主要通过电化学方法,分别用循环伏安曲线与电化学阻抗谱来考察此涂层的防腐蚀能力,具体操作过程为:将所配制的防腐涂料与未添加聚苯胺防腐填料的涂料分别涂覆于10mm×10mm×1mm的不同铁片的其中一面,再准备一个空白铁片,然后把3块铁片的另一面用石蜡封住,从未被封蜡的一面(即有涂层的一面)引出导线,与电化学测试系统连接在一起。然后将3块铁片分别浸于5%的NaCl溶液中,在密封的条件下对涂层分别进行了循环伏安曲线和电化学阻抗测试。

2结果与讨论

2.1循环伏安曲线分析

采用三电极系统,铂电极为对电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,铁片试样为工作电极,使用电化学工作站对以上的防腐蚀体系进行数次循环伏安曲线测试,先随机设定变化区间参数,然后根据每个体系所得曲线的不同变化区间,再重新设定区间端点,以得到最能反映防腐蚀过程的循环伏安曲线(图1)。

图1 铁片在5%NACL
 
关键词: 研究新型水基
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