论文摘要
金属腐蚀给社会发展带来巨大的经济损失和危害,随着工业与科学技术的发展,腐蚀科学在国民经济中所占的地位越来越重要。涂层技术在金属防护工程中占有重要的地位,在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用,然而传统采用的涂层由于受自身材料性质及工艺的限制,对基体金属的腐蚀防护作用往往不理想,而且有相当一部分涂层因含铅或铬酸盐等有毒物质,在制备工艺过程中存在环境污染的危险。因此,开发新型的高耐蚀涂层材料及其绿色制备技术成为金属腐蚀与防护领域所追求的目标之一。自1985年Deberry首次提出了导电聚合物（聚苯胺）具有腐蚀防护性能,导电聚合物在腐蚀防护领域得到广泛研究,甚至已经研制了导电聚合物防腐涂料。尽管许多研究者发现导电聚合物可以有效降低金属的腐蚀速度,但也有的研究者得到不同的结论。由于涉及导电聚合物的制备方法多种多样、掺杂方式的不同、研究方法以及腐蚀介质的不同,所得到的结论也不一致,甚至相互矛盾,至今仍然未能得到导电聚合物对金属腐蚀防护作用的一般规律。本文选取研究较多的导电聚合物-聚苯胺、聚吡咯-作为研究对象。首先研究具有不同氧化还原电位的导电聚合物对金属腐蚀的影响。采用循环伏安法在304不锈钢基体上合成了聚苯胺、聚吡咯,在相同聚合电位范围条件下,得到的聚吡咯膜层比较致密。通过电化学腐蚀测试方法,在3.5 wt% NaCl溶液中,发现聚苯胺、聚吡咯膜层对304不锈钢有腐蚀防护性能,其中覆有聚苯胺膜层的抗腐蚀能力优于覆有聚吡咯膜层的;氧化电位高的导电聚合物对金属的腐蚀防护性能比较优异。其次,由于聚苯胺具有特殊的掺杂机制和氧化还原特性,验证了其不同的氧化还原状态的腐蚀防护能力。本文通过恒电位电化学方法在304不锈钢基体上合成了聚苯胺膜层。随着聚合电位的升高,聚苯胺膜层变得比较疏松;在不同恒电位条件下得到的聚苯胺具有不同的氧化还原结构;通过电化学腐蚀测试方法发现:在3.5 wt% NaCl溶液中不同恒电位条件得到的聚苯胺膜层对304不锈钢腐蚀防护性能不同,腐蚀电位均正移,腐蚀电流下降。随着聚合电位的升高,腐蚀防护能力下降。最后,由于聚吡咯的环境稳定性好,无毒害等优点,研究了聚吡咯的不同氧化还原特性对腐蚀防护性能的影响。本文通过恒电位方法合成了聚吡咯膜层,不同恒电位条件下得到的聚吡咯具有不同的氧化还原结构。电化学腐蚀测试结果表明在3.5 wt% NaCl溶液中,不同恒电位条件下得到的聚吡咯膜层对304不锈钢均有防腐作用,对于浸泡初期,聚吡咯膜层的厚度和致密性起到抗腐蚀作用,然而浸泡时间的延长,则出现随着聚合电位的升高,防腐能力下降的趋势。