苯胺/环氧树脂复合涂层设计及防腐防污性能研究

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      海洋腐蚀是人类对海洋进行开发的一个重大阻碍。防腐蚀材料的开发是有效降低因海洋腐蚀造成损失的途径。目前防腐蚀材料主要集中在无机金属材料以及有机涂层两方面，而有机涂层中添加防腐添加剂进行复合的方法快捷有效。聚苯胺作为导电高分子，是一种高效的涂层添加剂材料，其由于具有良好的耐腐蚀性能且合成方法简单而备受关注。然而聚苯胺主链上苯环的存在使得它刚性过大而很难溶于大多数溶剂，造成其作为添加剂用于涂层材料时分散性很差。可以通过三种克服聚苯胺溶解与分散难的方法，比较这三种方法对防腐涂料的抗腐蚀性能的影响。 1、通过保留聚苯胺性能最小单元的同时降低分子量，合成了苯胺三聚体（AT），并对不同含量的AT/异佛尔酮二胺（IPD）与环氧树脂复合共固化后的涂层进行了Tafel极化曲线测试，盐雾试验测试以表征其防腐性能。AT既保持了聚苯胺的导电性，又具有较好的溶解性，能有效分子与涂料当中并提高涂层的防腐蚀性能。结果显示当加入AT: IPD比值达到4: 1时，固化效果最佳。 2、通过在主链上引入亲水供电子的酯基，使链段对极性溶剂的相容性得到改善，同时保留了聚苯胺主链的结构，而不影响聚苯胺对有机涂层防腐性能的改善作用。成功合成了苯胺/邻氨基苯甲酸甲酯共聚物。合成产物与环氧树脂复合后其防腐性能经过表征，相比单独环氧涂层的防腐性能要高出约20倍。 3、通过低温共聚的合成方法合成了苯胺/邻氨基苯甲酸甲酯膏状物，这种膏状物在水相中具有良好的分散性能。分散于水相中与环氧树脂复合后，产物的防腐蚀性能比环氧树脂涂层高近10倍，且能长效发挥作用。同时复合入Cu2O的涂层防污性能也是环氧涂层的两倍。