導(dǎo)電聚合物對金屬腐蝕防護(hù)的機(jī)理研究.pdf

1、金屬腐蝕給社會發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和危害，隨著工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，腐蝕科學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)中所占的地位越來越重要。涂層技術(shù)在金屬防護(hù)工程中占有重要的地位，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，然而傳統(tǒng)采用的涂層由于受自身材料性質(zhì)及工藝的限制，對基體金屬的腐蝕防護(hù)作用往往不理想，而且有相當(dāng)一部分涂層因含鉛或鉻酸鹽等有毒物質(zhì)，在制備工藝過程中存在環(huán)境污染的危險。因此，開發(fā)新型的高耐蝕涂層材料及其綠色制備技術(shù)成為金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域所追求的目標(biāo)

2、之一。自1985年Deberry首次提出了導(dǎo)電聚合物(聚苯胺)具有腐蝕防護(hù)性能，導(dǎo)電聚合物在腐蝕防護(hù)領(lǐng)域得到廣泛研究，甚至已經(jīng)研制了導(dǎo)電聚合物防腐涂料。盡管許多研究者發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物可以有效降低金屬的腐蝕速度，但也有的研究者得到不同的結(jié)論。由于涉及導(dǎo)電聚合物的制備方法多種多樣、摻雜方式的不同、研究方法以及腐蝕介質(zhì)的不同，所得到的結(jié)論也不一致，甚至相互矛盾，至今仍然未能得到導(dǎo)電聚合物對金屬腐蝕防護(hù)作用的一般規(guī)律。 本文選取研究較多的

3、導(dǎo)電聚合物-聚苯胺、聚吡咯-作為研究對象。首先研究具有不同氧化還原電位的導(dǎo)電聚合物對金屬腐蝕的影響。采用循環(huán)伏安法在304不銹鋼基體上合成了聚苯胺、聚吡咯，在相同聚合電位范圍條件下，得到的聚吡咯膜層比較致密。通過電化學(xué)腐蝕測試方法，在3.5 wt％NaCl溶液中，發(fā)現(xiàn)聚苯胺、聚吡咯膜層對304不銹鋼有腐蝕防護(hù)性能，其中覆有聚苯胺膜層的抗腐蝕能力優(yōu)于覆有聚吡咯膜層的；氧化電位高的導(dǎo)電聚合物對金屬的腐蝕防護(hù)性能比較優(yōu)異。 其次，由于

4、聚苯胺具有特殊的摻雜機(jī)制和氧化還原特性，驗(yàn)證了其不同的氧化還原狀態(tài)的腐蝕防護(hù)能力。本文通過恒電位電化學(xué)方法在304不銹鋼基體上合成了聚苯胺膜層。隨著聚合電位的升高，聚苯胺膜層變得比較疏松；在不同恒電位條件下得到的聚苯胺具有不同的氧化還原結(jié)構(gòu)；通過電化學(xué)腐蝕測試方法發(fā)現(xiàn)：在3.5 wt％NaCl溶液中不同恒電位條件得到的聚苯胺膜層對304不銹鋼腐蝕防護(hù)性能不同，腐蝕電位均正移，腐蝕電流下降。隨著聚合電位的升高，腐蝕防護(hù)能力下降。