1、聚苯胺 / 水性醇酸樹脂復合材料的制備及防腐性能 我們國家每年由于金屬腐蝕花費的經費不少 , 所以尋求一個經濟 且有效的防腐方法是首當其沖。要保護金屬不被外界環境腐蝕 , 可以 在金屬表面涂一層保護層 , 作為一個物理屏障來組織外界腐蝕性介質 的侵入。通過許多研究者的努力 , 先后發現了往涂層中加無機填料、 有機填料、 防腐添加劑等方法 , 可是結果都不是很理想。 近幾年 , 人們 發現聚苯胺在防腐性能方面有著比其他填料更大的優勢, 所以引起了 許多研究者的注意。但是 , 它自身的結構卻成了許多研究者頭疼的問 題 , 所以必須對其進行改性后使用 , 這樣才能制備出性能優良的復合 防腐涂料。本文

2、通過將水性醇酸樹脂（WAR與聚苯胺（PAN ）進行 接枝來改善兩者之間的相容性，促進PANI在WAR中的分散性。通過將 PANI化學結合到WAR中,也改善了長期抗腐蝕性能。以本征態PAN、 溴代烷烴、氫化鈉（NaH為原料,制備了 N-烷基化PANI，并將改性的 PANI與水性醇酸樹脂進行復合制備了 PANI/WAF環保型復合防腐涂料。 具體內容如下：（1）以苯胺（An）和對苯二胺（PDA作為單體的氧 化共聚的方法來制備改性的PANI二聚體，然后將PANI與WAR進行接 枝共聚得到聚苯胺接枝水性醇酸樹脂 （WAR-PAN Io通過FT-IR和TEM 可以看出,PANI長鏈成功接枝到了醇酸樹脂。極

3、化和 EIS結果表明 WAR-PAN的防腐性能遠高于聚苯胺共混水性醇酸樹脂（ WAR/PANI 和WAR當甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA含量為2.67%時,WAR-PANI 顯示最佳性能。腐蝕密度降至 9.66 X 10-11A -cm2,阻抗模量和涂層電阻分別增加 到 1.29 x 107和 1.57 x 107A cm2。WAR-PAN比 WAF和 WAR/PANI 有更高的防腐蝕效果，是因為PANI與WA上的環氧基之間的相互作用 形成了一層致密的保護膜。通過對漆膜在3.5 wt%NaCI溶液中浸泡不 同時間的SEMS片的分析，更加較直觀的看出腐蝕前后復合涂料表面 腐蝕情況的變化，WAR-P

4、AN的表面形態與 WAR和WAR/PAN相比腐蝕 性小，而且當GMA含量為2.67%時效果最佳，進一步證明了 WAR-PANI 的防腐性能較好。（2）以本征態PAN、溴代烷烴 （BrCvsubnH2nBr）、氫化鈉（NaH 為原料，制備 了 N-烷基化 PANI,并對于 PANI與 BrCn H2 nBr的質量比、反應時間、反應溫度以及烷基鏈長對 PANI改性的影響進行了討論。由此得出改性PANI的最佳條件為溴代 烷烴碳原子數為 12,PANI 與 BrC12v/subH24v/subBr的 質量比為1:2,反應的溫度為40C ,反應的時間為16 h,此時聚合物性 能最好。對聚合物的結構通過

5、FT-IR、UV-Vis、XRD和EA進行表征發 現PANI分子鏈中有烷基側鏈的存在。通過對一溴代烷烴改性聚苯胺 （PANI-BrC12H25）和二溴代烷烴改性聚苯胺 （PANI-BrC12H24Br）在不同溶劑中的溶解性 的研究表明一溴代十二烷改性聚苯胺（ PANI-12Br （I ）和二溴代十 二烷改性聚苯胺（PANI-12Br （II ）比PANI在有機溶劑中有良好的 溶解性, 而且 PANI-12Br（II ）比 PANI-12Br（I ）在有機溶劑中的溶 解性要好。PANI-12Br （I ）和PANI-12Br （II ）比PANI的熱穩定性 差，而且PANI-12Br (II )

6、比PANi-12Br (I )的熱穩定性差，再次說明 PANI-12Br (II )比PANI-12Br (I )的烷基化程度高。通過 SEMI表征 改性前后PANI的結構。實驗表明：烷基化后的PANI結構變得致 密,PANI-12Br (II )比PANI-12Br(I )結構更為致密。(3)將溴代 烷烴改性的PANI-12Br( I )、PANI-12Br( II )和 WAF共混制得 WAR/PANI-12B(r I )、 WAR/PANI-12B(r II )復合乳液。對 WAR、 WAR/PANI-12B(r I)、 WAR/PANI-12B(r II )復合涂層的性能進行了對 比,

7、并討論了不同 PANI-12Br(II )用量對 WAR/PANI-12B(r II )復合 涂層性能的影響。通過對 WA、RWAR/PANI-12B(r I)、 WAR/PANI-12Br ( II )復合乳液穩定性分析 , 發現加入聚苯胺后醇酸樹脂乳液分散穩 定指數(TSI)值降低，表明乳液的穩定性得到改善，而且 WAR/PANI-12Bfll )比 WAR/PANI-12Bfl )穩定性要好。通過對 WAR WAR/PANI-12B(r I)、 WAR/PANI-12B(r II )復合乳液膠膜吸水率的測 試,結果表明PANI的存在導致水性醇酸樹脂的吸水量大大降 低,WAR/PANI-1

8、2Br(II )比 WAR/PANI-12Br(l )有更好的耐水性。 極化和EIS結果表明PANI的加入可以改善涂層的防腐性能，而且 WAR/PANI-12Br(ll )比 WAR/PANI-12Br(l )有更高的阻抗(5.12 X 109Q cm2)、腐蝕電壓(-0.290 V )和最 低的腐蝕電流密度(9.55E-9 A cm2),說明了 WAR/PANI-12B(r II )比 WAR/PANI-12B(r I )防腐效果好。通過對不 同 PANI-12Br(II )含量的 WAR/PANI-12B(r II )復合乳液分散穩定 指數(TSI)曲線，發現當PANI-12Br (II )含量為0.3%時乳液穩定性 最好; 通過對不同 PANI-12Br(II )含量的 WAR/PANI-12B(r II )膠膜 的吸水率的分析，當PANI-12Br (II )含量為0.3%時,聚合物吸水率最 低;通過對不同 PANI-12Br(II )含量的 WAR/PANI-12B(r II )涂層的 力學性能和電化學性能分析 ,發現當 PANI-12Br(II )含量為 0.3%時, 涂層的附著力最好，復合乳液的防腐效果最好，阻抗值達到了 1.37 X 1011Q cm2。通過對不同腐蝕時間 WAR/PANI-12B(r II )-0.3%的電化學的分析