第40卷第10期 2010年10月
涂料工业
PAINT&COATINGS INDUSTRY
碱性条件下聚苯胺的合成及电化学腐蚀行为
Vol.40No.10 Oct.2010
刘东杰，王爱娟，赵麦群，葛利玲（西安理工大学材料科学与工程学院，西安710048）
摘要：在碱性条件下合成出导电聚苯胺粉末，测定了聚苯胺的红外光谱、电导率、粒径分布、极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明，当pH为12.18时，电导率可达到8.35×10-1S/em；案苯胺粉末粒径分布范图为0.44~43.57μm；聚苯胺涂层可使钢铁的离蚀电位正移，腐蚀电流密度下降，阻抗值变大，提高了锅铁的防离蚀性能。
关键调：聚苯胺；红外光谱；电导率；极化曲线；交流阻抗
中图分类号：TQ630.7
文献标识码：A
文章编号：02534312(2010)10002403
SynthesisofPolyanilineunderAlkalineConditions
andItsElectrochemicalCorrosionBehavior
Liu Dongjie, Wang. Aijuan, Zhao Maiqun, Ge Liling
( School of Material Science and Engineering, Xi'an Unisersity of Technology, Xi'an 710048, China)
Abstract: The conductive polyaniline was polymerized under alkaline conditions. The infrared spectrum, conductivity, particle size distribution, polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy were determined. The results show that the conductivity can reach 8. 35 10 -2 S/cm at pH value 12. 18 and the distribution range of polyaniline particle size is 0. 44 43. 57 μm. The polyaniline coating can make the cor-rosion potential of steel move positively, the corrosion current density decreased, impedance value in creased, and the corrosion protection of steel improved.
Key Words:polyaniline; infrared spectrum; conductivity; polarization curve; AC impedance
0引言
一般认为，导电聚合物促使金属和聚合物界面形成钝化层，从而减缓离蚀，使金属得到保护。在众多的共轭导电聚合物中，聚苯胺（PANI)作为一种新型的防腐涂料，具有独特的耐划伤和耐点蚀性能，可用于各种金属的防腐，特别适用于海洋和航空等严酷条件下金属的腐蚀防护，且成本低廉，对环境无污染，因而具有较好的应用前景。相对于其他导电高聚物，聚苯胺原料易得、合成简单，具有较高的电导性和潜在的溶液、熔融加工性，同时具有良好的环境稳定性。近年来，聚苯胺作为一种优良的防腐材料正逐渐受到重视，防腐蚀性能正在成为导电聚苯胺最有希望的应用领域1-4)。本研究从碱性条件下出发，合成出具有良好电导率的
聚苯胺，并对其电化学腐蚀行为进行评价。 1实验
1.1原料及试剂
苯胺（An）)：天津市红岩化学试剂厂；过硫酸铵（APS)：天津市津北精细化工有限公司：氢氧化钠：重庆茂业化学试剂有【基金项目】西安理工大学校科争研究基金（101-210805）。
限公司；无水乙醇：西安三浦精细化工厂；二甲基甲酰胺(DMF)：天津市宏顺化工有限公司；蒸馏水：自制。以上试剂
除蒸馏水外，其余都为分析纯。苯胺经减压蒸馏精制。 1.2实验操作
称取1.0gNaOH置于500mL容量瓶中，加人蒸水定容，取出80mL上述NaOH溶液移人100mL磨口锥形瓶中，然后向锥形瓶中加人定量的苯胺（An）单体，将混合溶液在室温条件下超声震荡约0.5h，使之形成溶液/乳液后，置于冰箱(约-5℃)中低温静置1h；采用过硫酸铵作氧化剂，控制n(An)：n(APS）=1:1,称取APS加人到50mL锥形瓶中,然后加人10mL蒸馏水配制成溶液后，同样低温（约-5℃）静置 1h；当所有溶液充分低温处理好后，将氧化剂溶液导人苯胺的碱性水溶液中，用雷磁PHS-25型数字pH计测量此时的pH 为12.67。然后再调整NaOH用量，按上述方法配制系列溶液，测量其各自pH。将上述系列混合溶液放入冰箱（约-5℃）静置24h，完成氧化聚合。
聚合产物经抽滤、反复水洗、无水乙醇冲洗后，置于真空
干煤箱中,40%℃干燥处理48h，得到聚苯胺粉末样品。
作者简介：刘东杰(1977-—)，男，在职博士研究生，讲师，主要研究方向为材料表面改性与强化： 24