水性纳米分散导电聚苯胺防腐涂料的研究

目前国内外重防腐涂料通常采用大量锌粉且含挥发性有机物，不仅受到全世界锌粉持续供应的困扰，更受制于环保难题。本研究主要探索水性聚苯胺防腐涂料为代表的"无挥发性有机化合物、不含重金属"的环保防腐材料。针对制约水性聚苯胺防腐涂料发展的防腐寿命和成本等瓶颈问题，本研究采用特殊的掺杂剂解决导电聚苯胺的"水性纳米分散"问题，同时设计合成耐弱酸性的双组分水分散聚氨酯为基础树脂，从而制备水性导电聚苯胺防腐涂料，并改变前期通常采用的关注始终态的静态研究方法，通过光谱和电化学技术研究聚苯胺与金属表面的相互作用的动态过程，探讨金属表面钝化层的形成动力学，重点突破聚苯胺材料长期面临的抗划伤瓶颈问题，为未来新型重环保重防腐技术提供技术依据。

通过高结晶性、32 S/cm的高电导率以及直径17-26nm的水性聚苯胺纳米纤维作为防腐添加剂,含氟阳离子水性树脂和含松香阳离子水性树脂作为基体树脂，制备了优异抗划伤性以及优异防腐性能的绿色环保水性聚苯胺防腐涂料。水性聚苯胺纳米纤维的添加量为1%，盐雾实验就可以达到1100h，锈蚀宽度小于1mm，远远小于传统的富锌重防腐涂料（锈蚀宽度大于3mm），具有优异的抗划伤性。解决了传统重防腐涂料抗划伤性差的技术难题。进而，提出了水性聚苯胺防腐机理，水性聚苯胺氧化了低碳钢形成致密氧化铁保护层，同时，聚苯胺本身被还原释放出的磷酸酯阴离子与溶解的铁离子生成了不溶性的磷酸铁盐，致密的氧化铁层以及磷酸铁盐层大大提高了水性聚苯胺防腐性能和抗划伤性。