金屬材料的腐蝕防護普遍采用在金屬基材表面涂覆防腐蝕涂層的方法,而涂層的成膜材料和添加的功能防腐蝕填料決定了涂層的防腐蝕性能。
聚苯胺具有良好的導電性和電化學活性,其氧化還原電位遠高于低碳鋼等金屬,在金屬腐蝕防護領域受到廣泛關注。聚苯胺通過氧化?還原狀態及摻雜?脫摻雜狀態的轉變,可以與金屬相互作用,這種作用會使金屬基材的腐蝕電位正移而令金屬處于鈍化狀態。隨著聚苯胺狀態的變化,摻雜劑的陰離子會被釋放,其中有些摻雜劑本身就可作為金屬腐蝕的抑制劑, 因此摻雜劑的性質不僅決定了聚苯胺的性質,還對金屬表面鈍化層的形成起到重要作用。
Kendig 等報道了聚苯胺中摻雜功能酸陰離子的性質對 2024 鋁合金腐蝕防護的重要性,提出 聚苯胺防腐涂層作為一種智能涂層,在涂層缺陷處聚苯胺可以釋放陰離子摻雜酸作為抑制劑,從而抑制金屬的陰極反應。Seegmiller 等報道了含樟腦磺酸(CAS)摻雜聚苯胺的 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)涂層較純 PMMA 涂層對 2024-T3 鋁合金具有更好的防腐效果。功能酸摻雜劑若含有磺酸基團,則可使其摻雜的 PANI 具有優良的溶解性 和穩定的摻雜性,而且得到的磺化聚苯胺也是一種很好的腐蝕抑制劑。
為了進一步改善 PANI 復合涂層的防腐蝕性能,以 BA 為摻雜劑,通過化學氧化法制備了摻雜態聚苯胺,并選擇表面能低且與基材結合力好的硅樹脂(SiR)作為成膜物,在 Q235 鋼表面制備了復合防腐涂層,充分結合功能化聚苯胺和 SiR 的特性,以實現涂層對 Q235 鋼的有效防護。