近年來研究表明—在普通金屬(例如Fe、C u、Zn等)上進行有機物電聚合修飾,可以對金屬起保護作用。電聚合膜均勻、致密、附著性能好,厚度可控制。根據使用要求,可采用不同單體原料現場聚合。1.在堿性介質中能用簡單的二電極方法把苯胺聚合在純鐵上。聚苯胺膜呈憎水性,有良好的絕緣性。經熱處理后,膜在鐵基體上有很好的附著力。2.掃描電鏡和SMRE技術分析的結果表明,聚苯胺膜連續、致密,能阻止較大離子的滲入。3.經聚苯胺修飾的鐵明盡地提高了在堿性和弱酸性水溶液中的耐腐蝕性能。特別在強堿性溶液中能經受長期浸泡。腐蝕電流與純鐵相比可降低三個數量級左右,并提高了過鈍化電位。4.有機物電聚合成膜有許多獨特優點,作為一種新的金屬保護方法,具有應用前景。
西安理工大學材料科學與工程學院在堿性條件下合成出高溶解性和分散性的聚苯胺,探討了不同反應條件下聚苯胺的電導率,并通過極化曲線研究了聚苯胺對A3鋼防腐蝕性能的影響。結果表明, 當pH為12.18時,電導率可達到8.35xl0-2S/cm;聚苯胺涂層能使鋼鐵自然腐蝕向正方向分別移動了58 mV,而腐蝕電流密度則由10-6.5A/cm2降低到l0-8.2 A/cm2,提高了鋼鐵的防腐蝕性能。重慶斯納金屬防腐技術有限公司,重慶科技學院研制出環氧富鋅聚苯胺雜化金屬重防腐水性涂料。由于不使用有機溶劑,所以制成的金屬重防腐水性涂料是VOC含量很低和對環境友好的金屬重防腐工業涂料。涂層經1 000h 鹽霧腐蝕后,劃線區的腐蝕寬度全部為0。 相比之下,挪威佐敦的 Jotamastic 87厚漿型底漆被檢測樣板沒有一塊達到這種效果,劃線區的腐蝕寬度最低是0.3mm.而最寬是1.7mm。1.涂料配方(%)環氧樹脂14 500目鋅粉50本征態聚苯胺或導電態聚苯胺2助劑9.
2 固化劑62聚苯胺可以很容易地以苯胺用化學或電化學 方法合成,苯胺單體在酸性條件下化學氧化,或在酸性溶液中進行電化學氧化,即可獲得聚合物。分中性聚苯胺、還原態聚苯胺、氧化態聚苯胺三種各態之間可以相互轉化。
機理1)導電聚苯胺與金屬基材接觸,使金屬基材的電化學腐蝕 電位正移,即容易腐蝕的金屬(如鋼、鑄鐵、鋁、銅等)由原有的負腐蝕電位向正電位移動,達到或接近貴金屬(如金、銀等)的極電位。2)使金屬基材發生鈍化,對不同的金屬。相應地形成一層致密、穩定的氧化層(如Fe2 03、Al2O3等)。3)聚苯胺的催化特性可使其在極低的濃度下長期發生作用。聚苯胺使金屬表面鈍化,由于聚苯胺的還原電位(SCE)在0V,而金屬如Fe的氧化電位(SCE)為-0. 7V,因此聚苯胺作為一種中介物質與金屬作用,通過與氧的可逆氧化還原反應切斷金屬與氧的直接聯系,從而從而達到防腐目的。