近幾十年來，導(dǎo)電聚合物在防腐涂料中的應(yīng)用越來越受到關(guān)注，多種導(dǎo)電聚合物已被用于提高有機(jī)涂層的防腐性能[1]，例如聚苯胺 (PANI)[2,3]、聚吡咯 (PPY)[4]、聚噻吩[5]等。聚苯胺除了成本低廉、結(jié)構(gòu)多樣、環(huán)境穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)外[6]，其導(dǎo)電性和獨(dú)特的氧化還原可逆性促使金屬表面鈍化是提高涂層耐蝕能力的直接原因[7]。Wessling[8]在Fe表面涂覆PANI，促進(jìn)了鐵表面鈍化膜的生成。Liu等[9]將添加不同摻雜聚苯胺 (PANI-SSA、PANI-TSA、PANI-H3PO4) 的3種有機(jī)涂層分別刷涂在AZ91D鎂合金上服役120 d，涂層防護(hù)效果均有變化，并觀察到了厚度為1.5 μm的連續(xù)致密氧化膜層。劉素云[10]通過研究認(rèn)為，將磺基水楊酸摻雜聚苯胺 (PANI-SSA) 摻入有機(jī)涂層后，在3.5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) NaCl溶液中浸泡150 d，可誘導(dǎo)5083鋁合金生成約300 nm厚的致密保護(hù)膜。然而，引入PANI同時(shí)帶來的問題是有機(jī)涂層致密性的降低：由于PANI分子鏈骨架剛性強(qiáng)，因此存在與環(huán)氧樹脂相容性差、二者結(jié)合界面不緊密的問題。雖然有研究表明在PANI鏈上接枝烷基或者烷氧基可實(shí)現(xiàn)與環(huán)氧樹脂更好的復(fù)合[11-13]，但該接枝點(diǎn)所占N原子會(huì)導(dǎo)致PANI導(dǎo)電性的下降，進(jìn)而降低其促進(jìn)鈍化的能力。
研究表明，疏水性填料可有效改善腐蝕介質(zhì)在有機(jī)涂層中擴(kuò)散過快的情況，抑制水在填料/基料樹脂界面的存儲(chǔ)，延長腐蝕介質(zhì)透過涂層到達(dá)基體時(shí)間，提升涂層的耐蝕性能[14,15]。Xu等[16]制備了疏水性SiO2和親水性SiO2，分別摻入環(huán)氧樹脂有機(jī)涂層，結(jié)果表明：摻有疏水性SiO2的涂層樣品耐蝕性顯著強(qiáng)于摻有親水性SiO2的涂層樣品，且吸水體積分?jǐn)?shù)也明顯低于親水性SiO2有機(jī)涂層樣品。
另一方面，聚苯胺的形貌結(jié)構(gòu)與其制備工藝息息相關(guān)[17]。由于微納米空腔結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積，在緩蝕劑的封裝[18]、控制釋放[19]等功能實(shí)現(xiàn)上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，因此空心結(jié)構(gòu)的膠囊填料在涂料研究領(lǐng)域有著更高的應(yīng)用價(jià)值與吸引力。Tavandashti等[20]在制備了β-奈磺酸摻雜的聚苯胺空心微球后，在其內(nèi)部封裝MBT緩蝕劑，使得涂層在劃傷后緩蝕劑響應(yīng)釋放，實(shí)現(xiàn)對鋁合金的自修復(fù)。
綜上所述，本實(shí)驗(yàn)提出采用乳液聚合手段一步實(shí)現(xiàn)超疏水空心球狀聚苯胺膠囊的合成方法，其中磺基水楊酸 (SSA) 作為摻雜酸，十二烷基苯磺酸鈉 (SDBS) 作為表面活性劑，過硫酸銨 (APS) 用作氧化劑，乙基苯作為油相溶劑，并探究其在不同表面活性劑濃度下粉末的形貌結(jié)構(gòu)、疏水性。
