聚苯胺防腐涂料的研究
聚苯胺防腐涂料的研究
陈梦瑶1
（1.四川理工学院材料科学与工程学院，高分子材料工程，自贡643000）
摘要:导电高分子具有可逆的氧化还原特性，其金属防腐能力已经得到证实，因此导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料受到人们的广泛关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。其中聚苯胺以其优异的环境稳定性，合成简单，且价格相对较低，得到了特别的关注，相应的防腐产品也已经在德国、美国和中国等国部分商业化。本文首先介绍了聚苯胺的独特防腐机理，其次是聚苯胺的两种合成方法:电化学聚合法和化学合成法,最后介绍了聚苯胺在防腐蚀领城的发展过程、研究进展以及国内外研究现状。
关键词:导电高分子; 聚苯胺; 防腐；涂料
1 前言
20 世纪以前高分子材料一直作为绝缘材料使用，直到美国的Mac Diarmid、Heeger以及日本的白川英树发现经过掺杂的聚乙炔导电率接近了金属导体，这一现状才得以改变。随着导电高分子学科的迅速发展，聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子又相继被发现，对导电高分子的研究日趋丰富，其中又以聚苯胺的研究最为广泛。聚苯胺具有一系列的优点，包括质量轻、化学稳定性高、环境稳定性好、结构多样性和独特的掺杂机制、导电率高以及可逆的氧化还原特性等，被公认为当今导电聚合物中最具有商业代表性、最有大规模工业化应用前景的导电高分子材料[1]。
1985年，Deberry［2］发现在不锈钢上电沉积的聚苯胺膜能显著降低不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀速率，从此聚苯胺和其它导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料，开始受到人们的关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。目前，聚苯胺具有优异的防腐蚀性能，已被大量实验现象证实，聚苯胺防腐蚀涂层已经在德国、美国和中国等国部分商业化。虽然对于聚苯胺的防腐蚀机理还没有形成统一的认识，但是聚苯胺涂料具有重量轻的优点，且具有一定程度的抗点蚀、抗划伤能力，而且与常规的缓蚀剂如钼酸盐、铬酸盐等相比，聚
苯胺没有环境污染，是一种来源丰富的绿色防腐材料，有望成为非常有应用前景的新一代防腐材料。下面对近年来国内外在聚苯胺防腐机理、防腐涂料开发等方面的研究和应用进展进行评述分析。
2聚苯胺的简介
虽然早在1862年就报道了聚苯胺,但是直到20世纪70年代后期才掀起对它进行深入研究的热潮[3-4]。聚苯胺易于用苯胺以化学或电化学方法合成,苯胺单体在酸性条件下化学氧化,或在酸性溶液中进行电化学氧化,即可获得聚合物.但由于聚合产物不溶,无法探知聚合产物
的结构.直到1984年MaciDiarmid才提出聚苯胺(PANI)的分子结构式,如图1所示：
在聚苯胺的分子中包括还原单元和氧化单元,依据2种单元所占比例不同,聚苯胺可有3
种极端形式.即全还原态(Y=1,简称为LEB)、全氧化态(Y=0,简称为PNB)和中间氧化态(Y=0.5,简
称为EB)。聚苯胺的结构和物理化学性能强烈地依赖其合成方法和条件,因此常用不同的合成和掺杂方法以获得具有新的物理化学性能的聚苯胺.
聚苯胺具有优良的防腐性能,已经得到防腐蚀界的认可.聚苯胺通常是其多样化结构的总称。与其他导电物相比,聚苯胺具有以下特点:l)结构多样化,实验发现不同的氧化一还原态的
聚苯胺对应于不同的结构,其颜色和电导率也相应发生变化;2)特殊的掺杂机制,它是通过质
酸掺杂而导电的,掺杂过程中聚苯胺链上的电子数目没有发生变化.聚苯胺的这种特征使之具有独特的防腐性能并在技术上显示了极大的应用前景。
3聚苯胺的防腐机理
聚苯胺是从苯胺单体出发，通过化学氧化聚合或电化学聚合得到的一类导电高分子材料。下文会着重介绍这两种方法。聚苯胺可分为本征态和掺杂态两种形式，本征态聚苯胺可视为对苯二胺单元和醌二亚胺单元的共聚物，其基本结构如式1所示:
在上述结构中，苯式和醌式含量可以采用氧化或还原方式发生变化，但能够稳定存在的结构主要有全还原态聚苯胺(Leucoemeraldine, LEB)、中间氧化态聚苯胺( Emeraldine, EB)，全氧化态聚苯胺(Pernigraniline ,PN G)。中间氧化态聚苯胺的y=0.5，即重复单元由3个苯环
和1个醌环所组成，是最常见的本征态聚苯胺的存在形式。本征态聚苯胺可通过化学或电化学方式掺杂得到掺杂态聚苯胺，这种掺杂态聚苯胺可随掺杂率的不同而有不同的电导率，而且可以通过碱或电化学方法进行反掺杂，这种掺杂一反掺杂是可逆的。聚苯胺的各种氧化还原态之间的转变如式2示[5]：
在上述氧化态的转变中，聚苯胺的氧化还原电位为0. 15 ~0. 2 V /SCE和0.6~0.7V /SCE，而金属的氧化还原电位一般为负值，因此聚苯胺的氧化还原电位远高于金属，这是聚苯胺具有金属防腐能力的原因之一。
到目前为止，世界各国的科研人员提出了很多有关聚苯胺的防腐机理，主要包括屏蔽机理、电场机理、双极性涂层机理、吸附机理、阳极保护机理、掺杂剂离子缓蚀机理以及阴极保护机理等其中阳极保护机理和掺杂剂离子缓蚀机理最受关注，阴极保护机理是最近提出的一种新机理，下面我们主要对阳极保护机理机理进行讨论。
3. 1阳极保护机理
阳极保护机理最早可以追溯到DeBerry的工作，他发现不锈钢样品在电沉积聚苯胺后，开路电压能长时间保持在钝化区，而经电化学阳极钝化后的不锈钢样品其开路电压则很快进入活性腐蚀区，他由此认为聚苯胺能起到给金属提供某种阳极保护的作用。随后许多研究者在不同金属电极表面电化学沉积聚苯胺后都发现样品的开路电压能保持在相应金属的钝化区，Homer，通过XPS发现同空气中自然形成的氧化层和电化学阳极氧化形成的钝化层相比，不锈钢电极在电化学沉积导电高分子后，电极表面钝化层的Cr含量明显提高。需要指出的是，聚苯胺的电化学沉积电位一般要高于金属基底的钝化电位。因此在电化学沉积聚苯胺后，电极表面往往会形成一层钝化层，这层钝化层是保护金属不受腐蚀的关键，而聚苯胺只是起到了稳定钝化层存在的作用。
Wessling一首先采用化学合成的聚苯胺来涂覆金属电极，他将各种金属电极浸入聚苯胺分散液中，从而获得聚苯胺涂覆的金属电极。与电化学沉积聚苯胺的方法相比，这种方法在引入聚苯胺涂层的同时不会在聚苯胺/金属界面形成钝化层，因此更能准确地评估聚苯胺的防腐机理。在浸泡期间，聚苯胺涂层能使金属表面形成钝化层，钝化层的形成可以被描述为:纯聚苯胺涂层或含聚苯胺的底漆在Fe表面涂覆后与Fe发生反应，使Fe表面生成由Fe3O4和γ-Fe2O3组成的钝化层，钝化层的形成总是伴随着电位显著地移向高电位，并且使极化电阻增高和腐蚀电流减小。Wessling认为聚苯胺可逆的氧化一还原特性是其发挥钝化作用的重
要保证[6]，腐蚀介质中的溶解O能将被Fe还原的聚苯胺重新氧化生成氧化态聚苯胺，有利于形成致密的钝化层。
如前所述，聚苯胺的氧化还原反应十分丰富。在一定条件下，本征态聚苯胺可以被可逆地氧化为全氧化态聚苯胺(PNB)，也可以被可逆地还原为全还原态聚苯胺( LEB)。在考虑聚苯胺的防腐蚀机制时，聚苯胺的这种特殊的氧化还原性质不应该被忽视。我们采用紫外一可见光谱方法分析导电聚苯胺与铁的相互作用[7]，由于紫外光谱中630 nm与330 nm吸收峰的相对强度(Ι330/Ι630)可以表征聚苯胺的氧化程度，通过跟踪630 nm和330 nm紫外吸收峰的相对强度随时间的变化(图1)，我们可以研究聚苯胺和铁相互作用过程中聚苯胺氧化态发生的变化。随着时间的变化，聚苯胺的氧化状态出现准周期性的变化，在开始的前250 h内，Ι330/Ι630不断增加，从1. 1逐渐增加到4. 8，表明聚苯胺的氧化程度在逐渐降低聚苯胺被Fe逐渐部分还原为低氧化态聚苯胺(LEB)。但是在反应250 h后，Ι330/Ι630开始下降并在400 h时变为1. 3，表明聚苯胺的氧化程度开始回升，被还原为LEB的聚苯胺被溶解氧重新氧化为聚苯胺。400 h后，Ι330/Ι630又开始增加并在500 h时变为4. 7，表明聚苯胺又被Fe部分还原为LB。此后，Ι330/Ι630又开始下降，在600 h时变为1. 7，表明被还原的聚苯胺又被重新氧化。这种聚苯胺被反复还原和氧化的现象，一直持续到测量结束，表明在与Fe反应期间，聚苯胺的氧化程度发生一个准可逆的变化，众所周知，Fe被氧化后一开始生成水溶性的亚铁离子，但最终生成不溶的氧化铁，是一个不可逆过程，因此聚苯胺在钝化铁的过程中，可能充当了氧化还原催化剂，如图2所示。上述工作的一个非常有价值的启示是:理论上只需要很少量(催化剂量)的聚苯胺，就有可能使涂层具备长效防腐性能。
由不同金属之间存在电位差而造成的电耦腐蚀是金属防腐领域的一大难题，由于聚苯胺的氧化还原电位高于绝大部分金属，因此，聚苯胺涂层有可能解决电耦腐蚀的难题。为此，我们研究了聚苯胺对不同金属如Cu和Fe的电耦腐蚀的防护现象，如图3所示，将聚苯胺涂层用于Fe和Cu电耦的防护，40℃下在3.5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡，跟踪了溶液中Fe 离子浓度(阳极Fe的溶解)和Cu表面剥离面积(阴极Cu表面的涂层剥离)的变化过程。如表1所示，加入1%(质量分数)的聚苯胺，溶液中Fe离子浓度下降了87% ，Cu表面涂层剥离面积下降了78 %，加入5%(质量分数)聚苯胺的涂层，溶液中Fe离子浓度下降了98% ，Cu表面涂层剥离面积下降了99%。表明聚苯胺对Cu和Fe的电耦腐蚀具有优异的防腐效果[8]。
4聚苯胺的制备方法
4.1聚苯胺的电化学合成法
电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中选择适当的电化学条件,使苯胺在阳极
上发生氧化聚合反应,生成粘附于电极表面的聚苯胺薄膜或沉积在电极表面的聚苯胺粉末.现在人们常常将需要保护的器件作为电极,直接在上面电聚合成聚苯胺膜.这种方法形成的聚苯胺膜比较致密,起到优良的保护作用[9]。电化学方法合成的聚苯胺纯度高,反应条件简单且易
于控制.但电化学法只适宜于合成小批量的聚苯胺.
聚苯胺的电化学聚合方法有动电位扫描法、恒电流聚合、恒电位法以及脉冲极化法.影
响聚苯胺的电化学法合成的因素有:电解质溶液的酸度、溶液中阴离子种类、苯胺单体的浓度、电极材料和聚合反应温度等.电解质溶液酸度对苯胺的电化学聚合影响最大,当溶pH<1.8时聚合可得到具有氧化还原活性并有多种可逆颜色变化的聚苯胺膜,当溶液pH>1.8时聚合则得到无电活性的惰性膜。溶液阴离子对苯胺阳极聚合速度也有较大影响,聚合速度顺序为
H2SO4>H3PO4>HCLO4。电极材料一般采用铂,因为其稳定性好,且对苯胺聚合有催化作用,故电
化学法所得的聚苯胺质量好、聚合速度较快。
4.2化学氧化合成法
苯胺的化学氧化合成法具有设备简单、反应条件容易控制等优点,主要以溶液聚合、乳
液聚合和微乳液聚合为主。
4.2.1溶液聚合法
聚苯胺的合成最早采用的就是溶液聚合法,目前对它的研究已基本成熟.典型的溶液法合成路线是在经氮气置换且保护的三口瓶中,依次加入水、盐酸、苯胺,然后在搅拌下滴加
(NH4)2S2O8在一定温度下聚合,将得到的产物过滤,用1mol/L的盐酸反复洗涤、过滤至滤液基
本无色为止.产物在50℃下,真空干燥48h,得到墨绿色掺杂态聚苯胺[10]。溶液聚合法工艺简单，但所得产品在导电率、溶解性以及熔融加工性等方面均有缺陷。
4.2.2乳液合成法
乳液聚合有两大类型:一类是水包油(O/W)型,称为普通乳液聚合;另一类是油包水(W/O)型，即反相乳液聚合。它们的差别主要体现在反应连续相的选择上,O/W型乳液的连续相是水，W/O型乳液的连续相是有机溶剂。乳液聚合较溶液聚合有诸多优点：聚合速率高、产
物分子量高以及产物粒径均匀等。苯胺乳液典型的乳液聚合方法：以SDBA为乳化剂，同时加水、苯胺,在用(NH4)2S2O8引发聚合,反应结束用丙酮和乙醇的混合液破乳，经洗涤、干燥即得产物，对乳液法和溶液法合成的聚苯胺性能进行了比较,结果表明：乳液聚合所得聚苯胺
在溶解性、分子量、热稳定性及结晶形态方面都明显优于溶液聚合[11]。此外,文献中还报道
了一种“乳液聚合一萃取”制备掺杂态聚苯胺的方法,即反应结束后不经洗涤分离,而是直接加入CHCl3溶解萃取，得到PANI(SDBA)/CHCl3的溶液,简化了合成步骤[12]。
4.2.3微乳液聚合
微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、苯胺及水在适当配比下自发形成的一种外观透
明或半透明、低钻度的热力学稳定体系.微乳液胶粒径分布比常规乳液聚合得到的乳胶粒径分布要窄得多,且聚合物分子质量很高,一般在100万以上.聚苯胺的微乳液聚合是目前研究发现的最理想的聚苯胺合成方法,该法不但反应条件容易控制、产物粒径均匀,而且因其粒径都在纳米级别,使聚苯胺产物具有了纳米粒子的特性,进一步拓宽了它的应用领域.本文以SDBA 为乳化剂，再加入盐酸创造出聚合的酸性环境,并以正丁醇为助乳化剂,再加入苯胺充分搅拌,最后滴加适量的(NH4)2S2O8水溶液,充分搅拌,最后得到墨绿色的聚苯胺溶液。经过抽滤、干燥,得到聚苯胺粉末。经过激光粒度仪测量得到聚苯胺的平均粒度大约是80nm[13]。
5 聚苯胺的防腐聚苯胺涂料的国内外发展概况
聚苯胺在150多年前就被人们发现，但它只作为一种染料使用.自从Debery首次发现性能后，聚苯胺及其他导电高分子材料作为防腐涂料的基础和应用研究越来越多.文献[14]用扫描参比电极方法研究了铁表面PAN I覆盖层小孔内的电化学行为，发现小孔处裸露的金属为阳极，而小孔周围的PAN I为阴极，浸泡数日后这种电偶行为就会停止，经推断可能是因为小孔处金属己经被钝化.将含PAN I的底漆涂筱在低碳钢上，在1 mol/L的NaCI或1 mol/L的HCl中浸泡24 h后将底漆剥去，比较未涂粗过PAN I底漆的低碳钢，用EIS研究发现，3者阻抗由大到小的顺序是:涂覆含PANI底漆在1 mol/ LHCI浸泡过的碳钢电极>涂覆含PAN I底漆后在1 mol/ L NaCI浸泡过的碳钢电极>未用含PAN I的底漆涂覆过的碳钢电极.这种现象被归因于金属与PANI直接接触后，在金属表面形成了钝化层[15]。同时研究了在水或NaCI溶液参与下，分散的本征态PANI( EB)颗粒在中性环境中对A3钢表面的钝化作用.紫外一可见光谱( Uv-vis)和傅里叶变换红外光A(FTIR)分析表明:在钝化前后，EB的结构发生变化;扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱( XPS )证实钝化后的A3钢的表而形成了致密的Fe2O3层;
电化学测试表明:钝化后的A3钢具有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度。红外光谱确信金属Al( AA5182 )与聚合在其上的聚苯胺膜在中性溶液中发生了氧化还原反应。也发现在：1mol/ L的H Z SO4溶液中，聚苯胺层能将410不锈钢钝化[16]。
以上研究均是将PANI直接电聚合或溶解涂筱在金属表面上进行的，由于PANI直接电聚合难以用于防护较大的金属部件;溶解涂覆形成的膜附着力比较差，不可避免地存在针孔等缺陷，而且这些溶剂大多比较昂贵、毒性较大，应用受到限制。因此，大量使用纯聚苯胺作为防腐涂料无论从经济上还是从涂膜综合性能上都不是很理想。所以，人们尝试各种方法把聚苯胺与其他物质结合起来共同作为防腐蚀的原料。将苯胺单体在高岭土中聚合，把层状高岭土作为聚苯胺的载体.将这种聚苯胺一高岭土的复合物以涂层的形式涂覆在冷轧钢上，通过在5%的NaCI水溶液中电化学检测表明：聚苯胺一高岭土复合物涂层比纯聚苯胺涂层的防腐蚀性能优良很多。目前大多数人采取将聚苯胺作为现有防腐涂料的添加剂，使之形成聚苯胺系防腐涂料。将聚苯胺加入到丙烯酸树脂中，涂覆在镁合金上.将其分别浸入到0.3mol/ LNaCI溶液中，发现基材在70 d以内都不发生锈蚀[17]。将苯胺和纳米级的ZnO共混于聚乙酸乙烯脂，涂覆在高碳钢上.用电化学方法在3.5%的盐水中进行检测，与ZnO单独共混于聚乙酸乙烯脂的情况相比，其腐蚀电流下降0.25μA[18]。同时发现:将聚苯胺和其他金属氧化物
共混在醇酸树脂中，混合物的防腐蚀能力比单一金属氧化物要优良.
国内首先研制分散性非常好的聚苯胺/环氧共混物，中国科学院长春应用化学研究所利用脂肪族多元胺既是环氧树脂的固化剂又是聚苯胺的优良溶剂的特点，率先开发出本征态聚苯胺/环氧共混物。对其防腐性能进行的电化学研究发现:中碳钢的腐蚀电位正向移动，腐蚀电流降低，防腐效果比单纯环氧树脂好。综上所述，聚苯胺防腐蚀涂料的制备方法是将聚苯胺粉末和成膜物质共混的方法.由于聚苯胺粉末的制备过程存在环境污染(主要表现在破乳剂的挥发和滤液排放)等问题，加之聚苯胺与聚合物成膜基料共混的工艺过程以及由此产生的二次污染和设备投入等，导致了聚苯胺型防腐涂料的制备成本居高难下，而且这些产品都是溶剂型涂料，在施工和使用时溶剂的挥发同样会污染环境.
同济大学将聚苯胺水性微乳液与环氧树脂乳液直接共混制备防腐底漆，然后与环氧树脂面漆复合.采用开路电位法来衡量涂料的防腐性能发现:涂刷这种涂料的钢板比裸露钢板的平衡开路电位提高了235 mV.在自来水中至少浸泡90 d，既不起泡、也不生锈。所以聚苯胺徽乳液和环氧树脂共混制成的涂料在水性金属防腐领域具有较大的应用潜力.但是合成聚苯胺乳液的这种方法工艺要求比较高，单体和氧化剂等的加入量和加入时间需要严格控制.重庆大学采用现场化学氧化聚合法，通过控制反应条件，在环氧树脂中直接合成聚苯胺/环氧树脂复合基料.在复合基料中加入一定量的固化剂，搅拌均匀后，在经过处理的钢板上涂覆.通过检测发现:苯胺单体的加入量、反应时间和氧化剂的用量对PAN/ EP复合涂层的性能均有影响.并且将制备好的样品与聚苯胺/环氧树脂共混物涂层的性能进行了比较，据报道PANI/EP 复合涂层的附着力、光泽性、流平性以及防腐性等均比商品PANI/EP共混物涂层优良。
6 结束语
由于聚苯胺具有多样的结构和独特的掺杂机制，化学和热稳定性良好及原料易得、合成方法简便等特点，使其在防腐蚀领域应用广泛.无论是沉积在金属表面的聚苯胺膜，还是将聚苯胺作为添加剂加入到树脂中，都会产生优良的防腐蚀效果.从实用角度考虑，将聚苯胺加入到树脂中，尤其是水性树脂中制备无污染的水性防腐蚀涂料就是未来发展的主要方向.
根据研究现状，聚苯胺防腐涂料将在以下几个领域进一步研究：1)控制反应条件，制备出粒度均匀、结构均一的聚苯胺，同时改进合成方法，降低聚苯胺的合成成本；2)进一步研究聚苯胺与水性树脂共混制备的聚苯胺防腐蚀涂料的性能，同时加入其他辅助颜料，克服水性树脂的应用缺陷[19]。3 )优化合成方法，解决聚苯胺的不溶问题，使其发挥更好的防腐蚀性能，拓宽其应用领域;4)拓展聚苯胺在单组分涂料中的应用研究，降低应用成本和提高其施工性。
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海洋防腐涂料的发展过程
海洋防污涂料的研究进展 2.1传统型海洋防污涂料 传统型海洋防污涂料是以一定速度释放出毒料形成有毒环境来阻止海洋生物附着。显然，随着防污剂的不断释放，防污效果将逐渐降低。这种类型的海洋防污涂料又可分为如表1所示的三大类。 传统海洋防污涂料虽然在防污方面起到一定作用，但同时给海洋环境和海洋生物造成了一定的毒害，也给人类的健康造成间接的危害。随着人们对海洋环境保护意识的增强，许多国家、国际海事组织已明文禁止传统海洋防污涂料的使用。 2.2环境友好型海洋防污涂料 伴随人们环保意识的提高，对环境友好型海洋防污涂料的研究逐渐热门起来，研究方向见表2。
2.2.1仿生涂料及天然防污剂 仿生涂料来自人们对某些海洋生物具有天然抗生物附着特性的认识，如海豚、鲸和海绵等虽然长期生活在海水中，却很少有海洋生物附着在表面。研究表明，海豚、鲸等是通过分泌一种特殊的化学物质，或者通过特殊的表面结构来抑制其他海洋生物附着在身上，仿生涂料的设计灵感就源于此。 在仿生防污涂料的研究方面，华盛顿大学的KarenWooley取得了一定的进展，其研制的涂膜是通过模仿海豚皮肤的外形和组织来达到减少海洋生物附着的目的。该工作打破了人们对于粗糙表面不具有防污性的传统观点，从他们的研究工作中可以得到启示，具有微相分离并具有疏水和疏油两种特性的聚合物可以用来研制防污涂料。 在对仿生防污涂料研究的同时，人们也注意到一些陆上植物（如桉树、栎等）以及海洋植物（主要是海藻）内含有防污活性的天然化合物。目前，尚不清楚它们的防污机理。天然防污剂通常对海洋生物不会构成毒害作用，且防污效果较好，但是提取非常不容易且含量较少，正是由于这个缺陷，天然防污剂作为工业产品至今未见报道。 2.2.2低表面能防污涂料
聚苯胺防腐涂料的研究进展
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聚苯胺防腐涂料的研究进展 作者：陈超， 马利， 李强军， 姜其斌， CHEN Chao， MA Li， LI Qiang-jun， JIANG Qi-bin 作者单位：陈超,CHEN Chao(株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南,株洲,412007;重庆大学化学化工学院,重庆,400044)， 马利,MA Li(重庆大学化学化工学院,重庆,400044)， 李强军,姜其斌,LI Qiang-jun,JIANG Qi-bin(株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南,株洲,412007) 刊名： 广州化工 英文刊名：GUANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2010,38(5) 参考文献(29条) 1.马利;严俊;甘孟瑜磁场及反应条件对十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺聚合成膜速率的影响[期刊论文]-化学学报 2008(16) 2.陆珉;吴益华;姜海夏导电聚苯胺(PAn)的特性及应用 1988(04) 3.景遐斌;王利祥;王献红导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[期刊论文]-高分子学报 2005(05) 4.段玉平;刘顺华强磁场作用对聚苯胺颗粒形貌及电性能的影响[期刊论文]-化学学报 2005(17) 5.马利;汤琪导电高分子材料聚苯胺的研究进展[期刊论文]-重庆大学学报 2002(02) 6.王建雄;郭清萍;郭有军聚苯胺防腐蚀涂料的研究现状[期刊论文]-腐蚀与防护 2008(04) 7.DeBerry D W Modification of the electrochemical and corrosion behavior of stainless steel with electroactive coating 1985(05) 8.MacDiarmid A G Polyaniline and polypyrrole:where are we headed 1997 9.孙毅;钟发春;舒远杰聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用[期刊论文]-材料导报 2009(07) 10.Schauer T;Joos A;Dulog L Protection of iron against corrosion with polyaniline primers[外文期刊] 1998(01) 11.高焕方;刘通;王连杰聚苯胺防腐涂料的研究现状[期刊论文]-表面技术 2006(04) 12.Jain F C;Rosato J J;Kalonia K S;el al Formation of an active electronic barrier at Al/semiconductor interfaces:A Novel approach in corrosion prevention 1986(12) 13.卢华军;曾波聚苯胺防腐涂料的研究状况及发展[期刊论文]-涂料工业 2007(01) 14.蒋永锋;郭兴伍;翟春泉导电高分子在金属防腐领域的研究进展[期刊论文]-高分子学报 2002(04) 15.张金勇;李季;王献红聚苯胺在腐蚀防护领域的应用 1999 16.谭焰;谢乃贤聚邻甲苯胺防腐涂层对碳钢的防护保护作用[期刊论文]-电镀与涂层 2000(05) 17.龙晋明;王少龙;王静不锈钢表面电化学合成导电聚苯胺膜的研究[期刊论文]-材料保护 2003(12) 18.任乃媛;王保成本征态聚苯胺对45钢的防护性能[期刊论文]-材料保护 2006(02) 19.谭焰;肖静知;谢乃贤聚苯胺在金属腐蚀防护中的应用 1998 20.倪余伟聚苯胺在腐蚀防护中的应用[期刊论文]-腐蚀与防护 2000(1) 21.Wessling B Corrosion prevention with on organic metal (polyaniline):surface ennobling,passjvation,corrosion teat results 1996 22.Santos J R;Atoso L H C;Motheo A J Investiga6on of corrosion protection of steel by polyanilne films 1998 23.Gasparac R;Martin C R Investigations of the mechanism of corrosion inhibition by polyaniline,polyaniline-coated stainless steel in sulfuric acid solution[外文期刊] 2001(04) 24.Kinlen P J;Monon V;Ding Y W A mechanistic invosgation of polyaniline corrosion protection using the scanning reference electrode technique[外文期刊] 1999(10)
重防腐涂料
重防腐涂料—H环氧系列涂料研究与应用 按“GB1.1—81”标准，按涂料产品分类、命名、型号，参考国内各厂家制定的标准，请教了省内外有关专家，使企业在编制H—环氧系列，既考虑到其先进性，也便于根 据标准规模工业化生产。特拟定生产的各种环氧系列涂料，企业试行标准。环氧煤沥青防腐涂料：Q/YYH01-02-1997； 饮用水容器内壁专用防腐涂料：Q/YYH03-04-1997；J55型氯磺化聚乙烯防腐涂料：Q/YYH07-08-1997；J52-1型氯化橡胶防腐涂料：Q/YYH09-1997。 摘要：介绍重防腐涂料生产工艺流程，性能指标确立依据以及原材料来源，产品质量标准和防腐涂料的施工要求等。 关键词：环氧涂料；工艺流程；性能指标；施工要求 1、前言 随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能满足这些需要。人们提出的“重防腐涂料（Heayy-duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。
简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用5年以上。 重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程。海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。 2、生产工艺流程 环氧涂料均由甲、乙双组份组成，并加溶剂。 3.1 甲组份：（漆料部分） 按配料方案选配料→破碎、烘干、脱水→过磅准确计量入釜,封严，送电加热，反应、脱水、回流、搅拌30~40
水性防腐涂料的研究进展
水性防腐涂料的研究进展 王畅 河北联合大学机械工程学院 摘要：近年来，随着石油资源的日益短缺以及人们环保意识的不断提高，涂料行业逐步向环保和节约资源的方向发展，水性涂料以其独特的环境友好性和使用安全性成为涂料研究的热点。本文着重介绍了水性防腐涂料的研究进展。 关键词：水性涂料；防腐涂料 1 引言 20 世纪中叶之前，溶剂型涂料广泛应用于各类建筑物、工业制品以及钢铁设施的涂装和防腐保护。由于溶剂型体系占绝对垄断地位，大量VOC排入大气中，不仅造成空气与水环境的污染，而且不利于人体健康和节能减排。自从西方发达国家出台限制VOC排放的法律法规以及在上世纪70 年代爆发的石油危机，促使涂料工业逐步向清洁型和资源节约型的方向发展。因此，各种环境友好的涂料如水性涂料、辐射固化涂料、无溶剂涂料及高固体份涂料成为涂料发展的重要方向，其中水性涂料以其优秀的环境友好性和使用安全性成为研究的热点。 据统计，北美地区水性工业涂料占了全部生产涂料的43 % ，溶剂型工业涂料只占51 %；西欧地区水性工业涂料占了34 %，溶剂型工业涂料只占52 %；而在中国，水性工业涂料只占15 %，溶剂型工业涂料则高达80. 5 %，在涂料水性化领域我们与发达国家的差距还很大。近年来我国涂料业在水性涂料的研究、生产和应用等方面正以前所未有的速度向前推进。首先国家在政策法规等方面积极引导，其中2006年颁布的《ISO14020 国际标准配套涂料技术标准》将进一步规范和促进水性涂料发展；其次，随着生活水平的日益提高，人们越来越关注环保与健康，推动了对水性涂料的需求；最后，原油价格出现了大幅度上涨，导致各地油性涂料的价格被迫不断提升，在一定程度上弥补了前些年水性涂料在价格方面的劣势。按照国家统计数据估算，我国2005年水性涂料的产量将达到80 万～90万吨，占涂料总产量的20 %左右，其中水性建筑涂料产量为60万～70万吨，水性防腐蚀涂料为10万吨，仅占水性涂料总产量的12 %左右。 目前在许多领域以水性涂料完全代替溶剂型涂料还为时过早，一些水性涂料品种在耐水性、硬度、光泽等性能指标上目前还赶不上溶剂型涂料。在基础材料的研制、成膜物质的合成、成膜机理的创新、生产工艺的改进、制造成本的降低以及涂装工艺的成熟与规范等方面，还有很多工作要做。但是，目前在防腐蚀涂料领域，除在实验阶段的部分品种，如水性双组分聚氨酯、水性醇酸等以外，大部分品种已有工业化产品面世，涉及车辆、石化、钢结构等领域的涂装，在整个涂料领域向水性化转移的过程中，水性防腐蚀涂料也取得了显著的业绩[1-4]。 2 水性防腐涂料的发展历史 第一阶段: 在水性防腐涂料发展的初期, 环保需求并不是涂料化学师们研究的重点, 人们更关心水性体系的不燃性、较低的气味及使用水清洗设备的低成本; 另一方面适合这一领域的树脂较少, 防锈颜料也较初级。第二阶段: 20 世纪60 年代中期, 苯丙共聚物乳液开始出现, 这些树脂显著的特点是低吸水率另一方
防腐涂料,耐高温涂料
防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料 防腐涂料特点。1、能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上2、厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右，而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上3、附着力强：涂层与基体结合力强，涂料组成物中含有羟基（-OH），金属基体提供正离子，能形成化学键结合，在涂料中的偶联剂帮助下，甚至实现共价链的结合4、高效方便：施工简便，真正实现无机涂料的常温自固化，当环境温度20℃，相对湿度小于85%时，表干15min，实干2h，可保证高效率施工，可实现优异的抗盐雾，耐老化5、使用方法灵活： 无机聚合物防腐涂料即可单独使用也可作为防腐低层涂层与有机漆配套使用，单层的无机聚合物防腐涂料作为底漆时可与环氧系、丙烯酸系、聚氨酯系、氯化橡胶系、沥青系等面漆配套使用，附着力强 FT防腐涂料系列是深圳顺易为科技有限公司专业为船用特种螺丝、特种防腐、钢结构防火，工业用机械表面类所开发的溶剂型单层耐磨、防腐烘烤型涂料，该涂料具有优良的耐磨性、自润滑性、摩擦系数低重防腐蚀等性质；对底材有良好的粘结能力，该涂料操作简易、烘烤温度低等优势。 展现领域：①常规方法涂料：天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等； ②能源设施：水工设备、水罐、石油精制设备、石油贮存设备(油管、油罐)、输变电设备、核电、煤矿； ③公路交通：高速公路护栏、桥梁、集装箱、汽车场设施； ④大型工业设施：造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁水泥构件； ⑤海洋工程设施：海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油平台等 注意事项: A,涂料使用前需充分搅拌,并用200目滤网过滤. B,涂料储存温度10~25℃, 每周不少于一次滚动120转/分钟,不少于2小时/次滚动,可存放12个月. C,此系列涂料稀释剂建议使用本公司SVF-100开油水，或醋酸丁酯。
防腐涂料的现状和前景
防腐蚀涂料是指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。它是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求，通常分为常规型和重防腐型两类。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国基础设施设计开始从钢筋混凝土向钢结构发展的趋势，防腐涂料面临着新的要求。防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料，目前我国防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。目前，我国的防腐涂料主要应用在化工和石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱行业。随着防腐涂料的应用范围不断扩大，其技术要求也在不断提升。 汽车制造业的快速发展也给防腐涂料的发展注入强劲动力。在涂料工业中，汽车涂料技术含量极高，施工难度大，需要满足金属表面涂膜的耐候性、耐热性、耐酸雨性、抗紫外照射性以及色相的耐迁移性能等等。 随着国家在基础设施建设方面的投资持续上升，而钢材作为基础设施建设的重要材料，其需求也不断增加，从而促进了防腐涂料的需求增长。重防腐涂料主要应用在船舶、集装箱、石油化工、建筑钢结构、铁路、桥梁、电力和水利工程等诸多关乎国家发展战略和经济命脉的重要领域。与常规防腐涂料相比，重防腐
涂料技术含量更高能在相对苛刻腐蚀环境里应用、并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。 伴随着我国国民经济的发展，国家不断加大对基础设施建设的投入并加快对其的建设速度。在这一进程中，基础设施的建设也带动了系列行业的发展，促进了各类技术的不断进步和提升。特别是在涂料的防腐蚀保护寿命、材料的涂装性能、材料的季节通用性以及环境友好性等方面提出了新的课题。 当今的防腐涂料产品广泛以石油工业、炼焦工业、有机合成化工工业等部门的产品为原料，品质越来越多，应用范围也不断扩大，如何进一步加快防腐功能性涂层涂料领域的发展步伐，使其更好地为各行各业服务，这是摆在我们涂料人面前的既光荣又艰巨的任务。
桥梁重防腐涂料的重要性
桥梁暴露在自然环境中，不断受到自然环境的介质的侵蚀而发生物理、化学或电化学破坏，这些腐蚀因素影响着桥梁安全运行和使用寿命。防腐涂装能够减缓桥梁结构的腐蚀，提高桥梁结构的耐久性，是一种普遍、有效、经济的防护办法。随着我国国民经济和交通事业的不断发展，我国桥梁建设取得了跨越式的发展和长足的进步。我国土地广阔，因桥梁横跨江河、湖泊、山谷、海峡，连接陆地和岛屿等，加之地理环境复杂，气候条件千遍万化，腐蚀损伤情况不可避免，严重影响了桥梁的安全性和可靠性，造成经济损失。对于桥梁结构防腐蚀的研究，各个国家都投入了大量的人力、物力和财力。加强对桥梁的腐蚀保护，延长桥梁使用寿命，具有很重要的意义。 钢桥具有跨越能力大、强度高、建设速度快和施工期断等的特点。我国自从1995年武汉长江大桥的建成，使得万里长江耸立起中国人民征服长江的第一座丰碑。修建一座跨江或跨海的特大型钢桥，使用的钢材的数量一般都在万吨甚至10万吨以上而电化学腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳对这种特大钢桥构成了严重的危害，也是这些钢桥使用寿命降低的重要原因之一。所以选择一种能够长效腐蚀的涂料尤关重要。 桥梁重防腐的特点是：能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上 厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或1 50μm左右，而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。
铭磊涂料与钱浪涂料，天女油漆，中远关西涂料合作，名下有多款桥梁重防腐涂料。
聚苯胺_环氧树脂共混防腐涂料的研究进展
上海涂料36 第 50 卷 上海涂料 SHANGHAI COATINGS 第50卷第 5 期2012 年 5 月Vol. 50 No. 5 May. 2012[收稿日期] 2012-03-26 [作者简介] 袁美华，女，硕士，主要从事导电高分子材料及涂料的研究； 古绪鹏，男，教授，主要从事水性环氧树脂合成及应用研究。聚苯胺/环氧树脂共混防腐涂料 的研究进展 袁美华 古绪鹏 昌兴龙 潘正桂 （安徽工业大学化学与化工学院，安徽马鞍山 243002） 摘 要：聚苯胺具有优异的防腐蚀性，但是由于其在一般有机溶剂中的溶解性差，且其制成的涂膜附着力差等因素，通常将其与其它涂料复配，以改善涂膜性能；环氧树脂涂料具有附着力强、强度高、耐化学品、耐磨等特点，环氧树脂优异的成膜性和聚苯胺的防腐性能相结合，使聚苯胺/环氧共混涂料具有广阔的应用前景，就聚苯胺与环氧共混涂料的研究进展作了简述。 关键词：聚苯胺；环氧树脂；共混；防腐涂料 中图分类号：TQ 630.7 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2012）05-0036-04 0 引言 自20世纪80年代研究者发现在酸性介质中合成的聚苯胺对不锈钢具有防腐作用以来，关于聚苯胺的研究日益增多。聚苯胺是一种新型功能高分子材料， 具有成本低、合成工艺简单、化学和热稳定性好、防腐蚀性能优良等特性 ［1］ ，在各个领域均有应用，如二 次电池、电磁屏蔽、抗静电、电致变色器、 防腐蚀等。目前对聚苯胺防腐涂料的研究较多，聚苯胺涂料具有普通涂料不可比拟的特性，如抗划伤、抗点蚀 ［2］ 及防 的析出会影响其热值。可以采用的防腐方案有：纯环氧涂料或酚醛环氧涂料，或者进行金属喷涂（喷铝或喷铝＋喷不锈钢）与有机涂层的体系。 6 结语 石油炼化行业的钢结构和贮罐的防腐涂层选择， 无论是实际经验、材料的发展以及施工技术和设备上，近年都有了长足的进步。高含锌量富锌底漆、氟碳和聚硅氧烷涂料、酚醛环氧涂料、无溶剂环氧涂料都得到了广泛应用。但是好的涂料体系，还要有好的管理，特别是施工质量控制方面，尚须进一步加强，石油炼化设施才能真正得到良好的防腐蚀保护。 Development and Application of Heavy Duty Coatings for Oil Refining Liu Xin （Jotun Coatings （Zhangjiagang ）Co.，Ltd.，Shanghai ，200010，China ） Abstract ：Oil refining complexes development in China is expanding quickly resulted in high demand of imported crude oil，however sulfur content of imported crude oil is very high. Recent years，heavy duty coating products and systems，design standard and regulation on oil refining，also has developed more professional than before. Some heavy duty protective coatings development and application on different area of refining unit，like steel structure in atmosphere corrosion environment，high temperature pipelines，oil products tanks were introduced.Key Words ：oil refining ；technology pipeline ；epoxy zinc rich primer ；MIO ；phenolic epoxy coatings ； solventless epoxy coatings
聚苯胺涂层防腐蚀机理
聚苯胺涂层防腐蚀机理 聚苯胺早在100多年以前就已经被人们发现，但是这种黑绿色的固体在很长一段时间里仅被用作颜料，称为“苯胺黑”。聚苯胺防腐蚀性能的发现为涂层防腐性能带来了新的提高，尤其是导电聚苯胺，具有独特的电化学性质，可以应用到防腐、防污、防静电涂料等领域。聚苯胺在涂层中各种状态都有可能发挥防腐蚀作用，哪一种状态效果更好以及防腐蚀机理都尚待进一步研究。随着研究的深入，聚苯胺新的防腐蚀机理也不断被提出，综合起来主要有以下几种观点。 一、钝化作用聚苯胺的存在导致在金属和不本案膜界面处形成一层致密的金属氧化膜，使得该金属的电极电位处于钝化区，得到保护。 二、空间隔离阴阳极反应聚苯胺具有一定的电荷传递功能，能在铁表面拦截电子，并输送至底漆外部，使大量的阴极反应在该处发生，从而避免了阴极反应在金属涂层界面发生，提高了涂层的防腐蚀能力。 三、离子交换膜作用选择性的透过和阻止具有侵蚀性的阴阳离子，在多层协同作用下达到消除腐蚀反应的目的。 四、缓蚀作用胺类有机化合物的中心原子N上具有未共用的电子对，当金属表面存在空的d轨道时，极性基团中心原子的孤对电子就与空的d轨道形成配位键，这样其分子就吸附在金属表面形成一层起到缓蚀作用的疏水吸附层。然而聚苯胺的共轭主链结构使它在大多数溶剂中溶解性极差，从而妨碍了它作为缓蚀剂的作用。 五、屏蔽作用涂料通常都具有屏蔽保护的作用，将金属表面与周围腐蚀环境隔开，聚苯胺可在金属表面形成一层致密的薄膜，改善了涂膜的致密性，从而具有良好的防腐蚀保护作用。 六、形成络合物聚苯胺在铁的界面发生氧化还原反应，生成一种络合物，该络合物的氧化电位高于单独聚苯胺的氧化电位，以催化作用推动氧的还原，从而补偿了因铁的溶解而消耗的电荷，将铁的电位稳定在钝化区。 七、电场作用聚苯胺在金属表面形成电场，该电场的方向与电子传递方向相反，因此阻碍了电子从金属向氧化物质（氧气）的传递，相当于一个电子传递屏蔽作用。 中国新型涂料网
金属腐蚀防护有机涂料的研究进展
金属腐蚀防护有机涂料的研究进展
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金属腐蚀防护有机涂料的研究进展-企业管理论文 金属腐蚀防护有机涂料的研究进展 韩国臣 承德兴华恒通实业有限公司河北承德067000 摘要：金属材料是应用较为广泛的材料之一，在使用过程中，由于环境等因素的影响，金属设备不可避免的会发生锈蚀，给生产和企业带来巨大的损失。本文主要对金属的腐蚀原因及保护原理做了简单分析，并对有机涂料的发展现状做了简单介绍。 关键词：金属材料；腐蚀；有机涂料 1 概述 金属材料作为三大材料之一，无论是在建筑、机械制造还是工业生产领域都具有广泛的应用，与此同时，金属材料在使用过程中，由于工作环境的影响，金属腐蚀不可避免。金属材质的设备发生腐蚀后，不仅影响设备的正常使用，还造成了金属资源的浪费，因此研究金属的防腐蚀方法，减少金属材料由于腐蚀发生的损失，对于国民经济的发展具有重要的意义。 2 金属的腐蚀与防护 金属腐蚀是指金属在自身性能及外界环境的作用下，其自身的组成结构发生变质或者破坏，从而影响金属使用性能的过程。根据金属矿中主要成分可知，氧化态及其他的化合态是金属的稳定状态，金属冶炼是将金属由氧化态或其他化合态转变为金属态的过程，因此金属态在适当的条件下，能够自发转化为氧化态，金属的这一性质决定了其发生腐蚀是自身性质所决定的。金属发生腐蚀不可避免，但金属腐蚀的过程是可以控制的。一般来说金属腐蚀除与自身性质有关外，还与
介质、温度、流速、压力等外界因素有关，对外界因素进行可靠控制，就能延缓金属腐蚀发生的时间及腐蚀速度。 金属腐蚀的防护措施有多种，隔离法，具体包括钝化发、涂层法和电镀法；缓蚀剂法是通过添加少量的缓蚀剂，使金属表面形成一层保护膜，延缓金属材料腐蚀的一种保护方法；电学化保护法，通过电流作用，使金属内部电位发生改变，从而达到抑制或延缓金属腐蚀的作用。在以上各种保护措施方法当中，涂层法可起到隔绝氧气及水分、降低腐蚀速度和电化学保护三重保护，且该法施工工艺简单操作，因此得到了广泛应用。 3 有机防腐涂料的研究进展 3.1 有机涂料的特征用于金属防蚀的有机涂料应具备以下几项基本特征：①强耐腐蚀性。有机涂料不与所接触的腐蚀介质发生化学反应，也不互相溶解，在腐蚀介质存在的情况下，能保持较高的稳定性。②较小的透气性和渗水性。金属发生腐蚀的根本原因是与空气中的氧气以及水分接触所导致的，因此选择对气体和水分具有良好隔绝性的涂料，更有利于金属防蚀。③附着力和机械性能佳。有机涂层保护功能的大小取决于材料的附着性和机械性能，有机涂层固化后能牢固的附着在金属表面，才能充分发挥其保护作用；有机涂层具有良好的机械性能，才能承受金属设备在工作状态下的应力作用。 3.2 有机涂料研究现状①新型氟树脂。氟树脂是指分子结构中含有C-F键的树脂，该类型涂料具有耐久性、耐候性、耐化学药品性；非粘附性好、表面张力低、光滑性好；对油、水具有良好的防渗透性，此外还具有较好绝缘性能。利用氟树脂为主要材料制成的防腐涂料能耐对强酸、强碱、盐等多数化学成分具有良好的惰性，在-40℃-200℃范围内能保持稳定状态。以聚四氟乙烯（PTFE）为例，
耐高温防腐漆耐温
耐高温防腐漆耐温突破1800℃高温环境中耐腐蚀耐高温防腐漆耐温突破1800℃高温环境中耐腐蚀，现在有一种防腐漆，耐温可以达到火焰的温度，能耐住高温火焰长期烧烤，防腐防氧化性能良好，高硬度，就能成功解决以上高温炉体金属腐蚀难题！现在北京志盛威华化工有限公司联合北京各大院校以及部队研究所，历经多年、上万次的高温试验，由志盛威华公司研发生产的ZS-811耐高温防腐漆，拥有独家的专利技术，国内唯一的生产销售企业。志盛耐高温防腐漆耐温可以达到1800℃，可以长期耐火烧烤，在火中防腐效果好。ZS耐高温防腐漆属于水性无机漆，漆可以长期在火中防腐，硬度达到8H，漆是水性无机环保漆，常温高温下无任何有害物质挥发，绿色环保，无污染，漆常温自固化，其物理性能、化学性能和使用性能均达到国际先进水平。ZS-811耐高温防腐漆涂刷在高温炉体金属上，在高温火焰环境中能有效保护高温炉体金属耐防腐、提高耐酸耐碱的抵抗力，保护金属不被抗氧化、封闭保护等作用，克服普通防腐漆在高温条件下极不适应，耐温不够，易产生起皮、皱裂、变色等缺陷。涂层稳定性高，抗冲击耐磨，ZS-811耐高温防腐漆在高温环境下会与其他活性分子反应，使炉体使用年限更长，致使工业生产连续性和提高产品生产量。志威华盛ZS-811耐高温防腐漆性能的优异，也提升了其适用范围。这几年来志盛威华耐高温防腐漆已在航天航空、石油石化、冶金轻工、电力、军队系统已广泛应用，适用于烟囱、高温蒸汽管道、热交换器、高温窑炉、石油石化裂解装备、发动机部件及排气管耐高温防腐。随着科技水平的发展，工业技术的提升，耐腐蚀耐温幅度的提升，ZS-811高温防腐漆的用途也会逐步扩展。
水性防腐涂料的发展现状
水性防腐涂料的发展现状 水性防腐涂料的发展现状时间:2017-04-08 10:34来源:中海油常州环保涂料有限公司作者:何庆迪，许洋，沈雪锋0 引言金属腐蚀每年都会对机械、设备等造成巨大的破坏，为了减少腐蚀造成的经济损失，一般会在金属表面涂覆防腐涂料，起到屏蔽、钝化、电化学保护作用。随着国民经济的持续发展，我国防腐涂料的市场规模已仅次于建筑涂料，位居第二位，预计到2020年我国防腐涂料的市场规模将突破100 万t 大关。目前，防腐涂料基本均为溶剂型涂料，涂料中含有大量的挥发性有机化合物（VOC），易燃，会对人体和环境造成危害。2013 年3 月31 日广东省正式施行《水性聚氨酯防腐涂料（双组分）标准》，该标准是我国出台的首个水性防腐涂料标准；财政部国家税务总局通知从2015 年2 月1 日起对于施工状态下VOC 含量大于420 g/L 的涂料征收消费税。这些标准与法规的出台，体现了我国对环境问题的重视，促进涂料工业向水性化方向发展，也推动了涂料行业的结构调整和产品的升级换代。 1 防腐涂料的作用机理屏蔽作用：通过在金属表面形成致密的涂层来隔离腐蚀介质与金属的接触，以达到防腐目的。钝化作用：借助涂料中某些颜料（如磷酸锌、三聚磷酸铝等）改变金属的表面性能，使金属表面钝化，从而达到延缓腐蚀的目的。电化学保护作
用：通过在涂料中添加一些活泼金属作为填料，产生腐蚀时，活泼金属先反应，从而达到对基材的保护目的。比如钢铁基材表面可以采用富锌涂料进行保护，但要注意电化学保护对钢基材要求很高，表面必须绝对清洁，喷砂处理至少达到Sa 2.5 级。2 水性防腐涂料的分类及发展状况按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。目前，研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料，下面主要针对这4 种水性防腐涂料进行讨论。2.1 水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点，可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料，存在耐溶剂性差、硬度不高等缺陷，所以传统的单组分丙烯酸涂料很难在防腐领域得到应用。目前的研究重点在于对水性丙烯酸树脂的改性方面，已有多家公司和研究所开发出了可用于水性防腐涂料的改性丙烯酸乳液。奚丽萍等采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂及传统三烷氧基型硅烷偶联剂 对苯丙乳液进行改性。研究表明：采用新型二烷氧基型硅烷偶联剂KH-578（3- 缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷）改性苯丙乳液的防腐性能最佳。Robert F 等用有机氟对水性丙烯酸树脂进行改性，合成出一种新型的防腐涂料，防腐性
聚苯胺防腐涂料的研究
聚苯胺防腐涂料的研究 陈梦瑶1 （1.四川理工学院材料科学与工程学院，高分子材料工程，自贡643000） 摘要:导电高分子具有可逆的氧化还原特性，其金属防腐能力已经得到证实，因此导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料受到人们的广泛关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。其中聚苯胺以其优异的环境稳定性，合成简单，且价格相对较低，得到了特别的关注，相应的防腐产品也已经在德国、美国和中国等国部分商业化。本文首先介绍了聚苯胺的独特防腐机理，其次是聚苯胺的两种合成方法:电化学聚合法和化学合成法,最后介绍了聚苯胺在防腐蚀领城的发展过程、研究进展以及国内外研究现状。 关键词:导电高分子; 聚苯胺; 防腐；涂料 1 前言 20 世纪以前高分子材料一直作为绝缘材料使用，直到美国的Mac Diarmid、Heeger以及日本的白川英树发现经过掺杂的聚乙炔导电率接近了金属导体，这一现状才得以改变。随着导电高分子学科的迅速发展，聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子又相继被发现，对导电高分子的研究日趋丰富，其中又以聚苯胺的研究最为广泛。聚苯胺具有一系列的优点，包括质量轻、化学稳定性高、环境稳定性好、结构多样性和独特的掺杂机制、导电率高以及可逆的氧化还原特性等，被公认为当今导电聚合物中最具有商业代表性、最有大规模工业化应用前景的导电高分子材料[1]。 1985年，Deberry［2］发现在不锈钢上电沉积的聚苯胺膜能显著降低不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀速率，从此聚苯胺和其它导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料，开始受到人们的关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。目前，聚苯胺具有优异的防腐蚀性能，已被大量实验现象证实，聚苯胺防腐蚀涂层已经在德国、美国和中国等国部分商业化。虽然对于聚苯胺的防腐蚀机理还没有形成统一的认识，但是聚苯胺涂料具有重量轻的优点，且具有一定程度的抗点蚀、抗划伤能力，而且与常规的缓蚀剂如钼酸盐、铬酸盐等相比，聚 苯胺没有环境污染，是一种来源丰富的绿色防腐材料，有望成为非常有应用前景的新一代防腐材料。下面对近年来国内外在聚苯胺防腐机理、防腐涂料开发等方面的研究和应用进展进行评述分析。 2聚苯胺的简介 虽然早在1862年就报道了聚苯胺,但是直到20世纪70年代后期才掀起对它进行深入研究的热潮[3-4]。聚苯胺易于用苯胺以化学或电化学方法合成,苯胺单体在酸性条件下化学氧化,或在酸性溶液中进行电化学氧化,即可获得聚合物.但由于聚合产物不溶,无法探知聚合产物 的结构.直到1984年MaciDiarmid才提出聚苯胺(PANI)的分子结构式,如图1所示：
重防腐涂料施工方法及技术要求【最新版】
重防腐涂料施工方法及技术要求 一、涂装前的准备及要求 1.涂装前应对被涂表面进行处理，将污物清理干净，经检查合格方可涂装。 2.防腐涂料应有产品质量合格证，产品符合出厂质量标准。过期的涂料必须经检查合格后，方可使用，必要时应进行小样试涂。 3.不同种类的涂料，如需混合调配使用，应经实验确定，不同品种涂料不可掺和使用 4.使用稀释剂时，其种类和用量应符合涂料生产厂标准规定。配制涂料时，应搅拌均匀，必要时可用细钢丝筛网过滤后使用。 5.设备和管道的焊缝必须在热处理(需要热处理时)、强度试验、气密试验合格后才能涂装。 二、喷砂处理规定 1.采用喷砂处理时，应采取妥善措施，防止粉尘扩散。
2.压缩空气应干燥洁净，不得含有水分和油污，并经一下方法检查合格后方可使用:将白布或者白漆板置于压缩空气流中1分钟，其表面用肉眼观察应夫油、水等污迹。空气过滤器的填料应定期更换，空气缓冲罐内积液应及时排出。 3.磨料应具有一定的硬度和缓冲韧性，磨料必须净化，使用羊应经筛选，不提含有油污的天然砂应选用质坚有棱的金刚砂、石英砂、硅质河沙等，其含水量不应大于1%，严禁使用海砂。 4.喷砂处理薄钢板时，磨料粒度和空气压力应适应。 5.要求达到Sa3级和Sa2级时，不宜使用河砂作为磨料。 6.当喷嘴出口端的直径磨损超过内径的20%时，喷砂嘴不应继续使用。 7.磨料需重要使用时，必须符合有关规定。 8.磨料的堆放场地及施工现场应平整、坚实、防止磨料受潮、雨淋或是混入杂质。 9.表面不作喷砂处理的螺纹、密封面及光洁面应妥善保管，不得
受损。 10.喷砂作业时，储罐金属表面温度必须高于空气露点温度3℃以上，否则应停止作业。 三、涂料的施工规定 1.涂料防腐蚀工程的原材料质量，应符合相关规范的规定。 2.腻子、底漆、中间过渡漆、面漆、罩面漆应根据设计文件规定或产品说明书配套使用。不同厂家、不同品种的防腐涂料，不宜掺和使用。 3.施工环境温度宜在5℃-38℃，相对湿度不宜大于85%(漆酚防腐漆除外)，被涂物表面的温度至少应比露点温度高3℃。 4.防腐蚀涂层全部完工后，应完全固化(7天以上养护期)方可交付使用。 5.不应在风沙、雨、雪天进行室外施工。 6.防腐涂料品种的选用和图层的层数、厚度应符合设计规定的要求。
高温防腐涂料耐酸碱腐蚀性更好
高温防腐涂料耐酸碱腐蚀性更好 耐酸耐碱防腐漆UGL-9由于交替性或是持续性防腐，防腐性能要大大提高，其涂层防腐技术性能要优异，它能既能满足腐蚀环境中的防腐蚀要求，又要满足性能交变的性能疲劳的要求。针对不同防腐腐蚀环境工况配套制定技术指标，如耐化学介质、耐盐水、耐盐雾、耐湿热、耐油、防霉、耐大气老化、耐碱、耐钾、卤水腐蚀等。另外，耐酸耐碱防腐漆UGL-9要对基体有良好的附着力，涂膜有良好的物理机械性能，如低的收缩率、适当的硬度、韧性、耐磨性、耐温性等。耐酸耐碱防腐漆能在恶劣的条件下使用，并具有较好的耐久性、耐候性能，能在海洋、地下等恶劣条件下使用5年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用3年以上。吴江区的苏州优锆公司的耐高温防腐涂料UGL-9，UG系列的耐酸碱防腐涂料防腐性能优异，应用环境广泛，一系列大型防腐项目中使用可以应用在海洋防腐、高温酸碱防腐、强溶剂防腐、陶瓷酸碱防腐技术产品等，以及耐酸碱防腐上，抗腐蚀防腐效果好。优锆纳米耐高温防腐涂料耐酸耐碱分为需持续耐酸或是耐、交替性耐酸耐碱或是同时耐酸耐碱，耐PH值可以从1-12之间的腐蚀，涂层耐碱耐酸的老化性低，附着力好。 基本防腐漆的防腐原理主要是包含电化学原理、化学原理和物理原理三个方面的作用：1、防腐的电化学作用；2、防腐的化学原理；3、防腐的物理原理；根据耐酸碱防腐市场的需求，材料特性提高，苏州优锆纳米有限公司经历多年的开发研究，推出的UG优锆高温耐酸耐碱防腐涂料UGL-9，是新型无机纳米聚合物深度合成，碳化硅、细晶氧化铝、氧化锌、漆能与基体表面生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机耐酸耐碱聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能好，是符合环保要求的高科技换代产品。
防腐涂料及应用
防腐涂料及应用 1 防腐蚀涂料的基本知识 防腐蚀涂料与涂装是材料防腐蚀的重要手段之一，其目的是将工件／环境界面代之以工件／涂层／环境界面，利用涂膜的耐蚀、抗渗、缓蚀等功能保护材料免受环境侵蚀，延长其使用寿命。 1.1 涂料、涂膜的基本概念及涂料防腐蚀特点 1.1.1 涂料与涂膜 涂料习惯称为油漆，涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态薄膜的一类液体或固体材料的总称。由于早期大多以植物油为主要原料，故有“油漆”之称，现合成树脂为其主要原料，故称为“涂料”，但常在具体涂料品种名称中用‘‘漆”字表示“涂料”，如调和漆、底漆等。以防腐蚀为主要功能的涂料称为防腐蚀涂料。 涂膜(漆膜、涂层) 涂料经施涂所形成的连续固态薄膜。 涂装指将涂料涂布到被涂物表面，经固化成膜的工艺。涂装工艺一般由涂前表面处理、涂布、干燥固化三个基本工序组成。 1.1. 2 涂料防腐蚀特点及在防腐蚀领域中的地位 涂料与涂装防腐蚀技术由于其具有的众多优点，是最经济、应用最广泛的有效保护方法，在防腐蚀领域中占有重要的地位。 涂料与涂装防腐蚀特点主要体现在： ①涂膜自身对酸碱盐的惰性决定其在金属发生电化学腐蚀的情况下具有耐蚀性；高分子树脂及无机成膜物的介电常数高，阻止了腐蚀电路的形成，从而起到隔离腐蚀介质保护基材作用。 ②可供选择的品种多，能适合多种用途。随着石油化工工业的发展，涂料工业已形成以合成树脂和无机材料为主体的精细化工行业，能生产包括各大类千余个涂料品种。在使用条件、耐腐蚀性、涂装工艺和价格成本等方面均有适当的品种供选择。 ③可与其他防腐措施(如阴极保护、金属喷涂、金属镀等)配合使用，从而获得极完善的防腐蚀系统。 ④在防腐蚀保护的同时，还具有装饰、标志、伪装、防火、润滑、防噪音等功能。 ⑤施工方便，应用广，不受构件大小、结构复杂的限制，有的工件可在工厂作业线上涂装，有的也可在设备的使用现场和工程工地进行。易于现场维护、维修、更新，可在设施和工程不停止生产和运行的情况下进行施工。工期短，对生产影响小。 ⑥涂料成本和施工费用低于其他防腐蚀措施。 一般情况下，涂层较薄(多在lmm以下)，抗渗、保护性能有限，机械强度有限，在使用中易被损伤，对强腐蚀介质和高温的耐受性有限，所以在高温、强腐蚀介质及经常磨损和经受强外力的场合，涂料防腐蚀受到一定的限制。但是随着高分子化工的发展、新型固化树脂的出现、涂装技术的发展、新型重防腐涂装体系不断诞生以及与衬里技术的融合，采用涂装技术可达到衬里的防腐蚀效果。如：鳞片重防腐蚀涂料、粉末涂料、喷塑、聚脲弹性体覆盖层等，在苛刻的腐蚀环境下也具有较好的保护寿命。 1.1.3 防腐蚀涂料发展趋势 涂料用于防腐蚀已有数千年的历史，早在几千多年前，人们就已用大漆进行木器的防腐和装饰，并达到较高的水平。随着钢铁等金属材料的大规模生产和应用，促进了近代工业革命的实现和发展，防腐蚀涂料开始作为一门科学出现并得以发展。从18世纪末到19世纪末，经过近百年的探索、实践和改进，人们设计、规定了一套标准的防腐涂装工艺，已经包含了现代涂装中的基本概念，如：表面处理、防锈颜料、底面漆等。第二次大战前后，一系列合成高分子树脂(如环氧、酚醛、氯化橡胶、聚氨酯等)的出现，使防腐蚀涂料的品种和性能发生了根本性的改变。相应地.金属腐蚀与防护理论的发展，机械除锈表面处理技术的应用，各种涂层性能检测仪器的出现，以及涂料理论研究的重视和成果，使防腐涂料得到重大发展。
酸掺杂聚苯胺及其防腐涂料的研究
酸掺杂聚苯胺及其防腐涂料的研究 2010/4/19/8:57来源：涂料与涂装资讯网 邵亮1，冯辉霞1，邱建辉2，张国宏1，赵阳1，王毅1，张建强1 (1.兰州理工大学石油化工学院，兰州730050；2.日本秋田县立大学系统 科学技术学部，日本秋田015-0055) 慧聪涂料网讯：摘要：介绍了聚苯胺的结构、导电机理和酸掺杂过程，综述了近年来国内外在酸掺杂聚苯胺研究方面的进展。着重讨论了聚苯胺防腐涂料的制备方法、检测方法以及聚苯胺防腐涂料的应用和前景展望。 关键词：聚苯胺；酸掺杂；防腐涂料 0.引言 导电高分子材料具有的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内 (10-9～10-5S/cm)变化，这使其可用于电磁屏蔽、防静电、分子导线等领域。聚苯胺(PANI)的电导率较高，电化学及光学性质良好，环境稳定性好，是一个综合性能优良的导电高分子材料。虽然本征态聚苯胺的电导率很低，但通过质子酸掺杂后，其电导率可大大提高。本文将从聚苯胺的结构、导电机理和酸掺杂过程，综述酸掺杂聚苯胺的研究，并着重讨论聚苯胺在防腐涂料领域的应用。 1.聚苯胺的结构 1910年Green，等[1]基于对苯胺基本氧化产物的元素分析和定量的氧化还原反应，提出了直接合成的苯胺八偶体的碱式结构为Emeraldine形式和苯胺的5种结构形式，分别命名为Leucoeerald-inebase(LEB)、Eme-raldinebase(EB)、Pen-igranilinebase(PNB)、Protoemeraldine和Nigraniline。现已公认的聚苯胺(PANI)的结构式如式1所示(y为摩尔分数，n为聚合度)，是1987年由MacDiarmid[2]提出的：即结构式中含有“苯-苯”连续的还原形式和含有“苯-醌”交替的氧化形式，其中y值表征PANI的氧化还原程度、不同的结构、组分和颜色及导电率。当y=1是完全还原的全苯式结构，对应着 “Leumemera-ldine”；y=0是“苯-醌”交替结构，对应着“Prenigraniline”，以上两者均为绝缘体。而y=0.5为苯醌比为3∶1的半氧化半还原结构，对应着“Emeraldine”，即本征态。