[發明專利]一種用于金屬緩釋添加劑的復合型聚苯胺

有效

• 申請號: 202010488971.0
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111593351B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 楊小剛;韓捷佳;李斌
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C23F11/02
• 分類號: C23F11/02;C08G73/02
• 代理公司: 深圳國聯專利代理事務所(特殊普通合伙) 44465
• 代理人: 王天興

本發明公開了一種用于金屬緩釋添加劑的復合型聚苯胺，屬于防腐材料技術領域，其中含有本征態聚苯胺和二次摻雜態聚苯胺，無論是酸性環境和堿性環境均能夠發揮極好的防腐作用，當處于酸性腐蝕環境時，本征態聚苯胺能夠捕獲環境及防腐體系里的Hsupgt;+/supgt;，使得質子進入聚苯胺主鏈，呈正電性，為維持電中性，摻雜酸體系中的對陰離子也進入高聚物主鏈，同時，環境中以及本體系里的Hsupgt;+/supgt;還能夠提供合成聚苯胺所需的酸度，當處于堿性腐蝕環境時，摻雜態聚苯胺在堿性環境中發生解摻雜，將單寧酸對陰離子釋放出來，并得到本征態聚苯胺，本征態聚苯胺可以和金屬材料產生鈍化反應，在金屬與聚苯胺接觸處組成嚴密的鈍化膜，減緩金屬的腐蝕。

技術領域

本發明涉及防腐材料技術領域，尤其涉及一種用于金屬緩釋添加劑的復合型聚苯胺。

背景技術

金屬材料具有獨特的工程特性和優異的物理化學性能，被廣泛應用于港口、橋梁以及電廠、化工廠、冶金企業等的金屬構筑物中，是國民經濟和社會建設中不可或缺的物資。值得關注的是，金屬材料在大氣環境中都普遍存在腐蝕現象，特別是近海區域及近河流區域的潮濕環境，由于潮濕環境下大氣中水分活動頻繁，攜帶氧分及鹽分的能力也較強，這些腐蝕介質都對金屬材料能形成強烈的腐蝕破壞，更是加速了腐蝕對金屬結構材料破壞力度。另外，潮濕環境下易滋生真菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌以及藻類生物，這些也對金屬材料造成極大腐蝕破壞。腐蝕對金屬材料的破壞同時也給國民經濟帶來巨大損失，據統計由于腐蝕帶來的經濟損失可達到國民生產總值的3～5％。金屬材料腐蝕危害輕則造成材料設施失效，經濟損失，重則可造成災難性事故，甚至威脅到到重要設施和人員的生命安全。因此，金屬材料的腐蝕與防護己成為當今材料科學與工程領域最不可忽視的關鍵性課題之一。

目前，涂層保護是應用最廣泛的金屬防腐蝕技術，國內外對防腐涂料的研究在注重提高其防腐性能的同時，更加關注其對環境的友好性。一般防腐蝕涂料主要為溶劑型防腐蝕涂料，都含有大量的有機溶劑，固化過程中有機溶劑大量揮發到大氣層，破壞臭氧層；同時溶劑型防腐蝕涂料由于體積固含量較低，一次施工涂層厚度較小，若要獲得較大厚度的防腐涂層需要分多次施工，施工成本較高。因此，開發無溶劑型環保高性能涂料是防腐涂料的一個重要的研究方向。

金屬銹蝕問題遍及國民經濟各行業，金屬材料及機械設備表面生銹會使金屬制品和機械設備的性能和商品價值受到損失。涉及到消耗資源、次生災害、污染環境和危害人類健康等諸多問題。據統計，腐蝕損失約占國民生產總值的4-5％，因腐蝕報廢的鋼鐵數量約為當年產量的25％-30％，全世界每年因腐蝕造成的經濟損失大約7000億美元，腐蝕代價大于所有自然災害損失的總和。隨著工業、農業與科學技術的發展，人們對保護自然資源與能源、凈化地球環境逐漸有了深刻的認識，所以很多有識之士認為，防腐蝕已不是單純的技術問題，而是關系到節約資源和能源、節省材料、減少事故、保護環境、保障正常生產和人身安全、發展新技術等一系列較大的社會和經濟問題。由此可見，研究防腐蝕對策，開發和應用現代防腐蝕新技術，的確是一件十分重要的任務。

緩蝕劑是一類防腐蝕化學品，在眾多防腐蝕方法中有著舉足輕重的地位，它少量加入環境介質中就能顯著地降低金屬的腐蝕速度，與其他防腐蝕方法相比，緩蝕劑具有使用方便、經濟有效的特點，廣泛地應用于工業生產和社會生活中。緩蝕劑技術須向著對環境友好、低毒、安全、高效、多組分和通用型等方向開發，以便在保護金屬資源、減少生產事故和產品損失、控制環境污染等方面大有作為。

傳統緩蝕劑技術廣泛應用于石油化工、機械制造、機動車、輪船、鋼鐵、電力工業等工業生產和交通運輸中，隨著工業經濟發展和技術進步，緩蝕劑的應用領域已從傳統部門擴展到新能源、電子器件、電動汽車、航天工業等高技術領域；緩蝕劑的發展經歷了從鋼鐵、銅等傳統金屬材料到鋁、鎂等新型輕合金材料以及多金屬復合構件或系統的防護，從單一組分到復合配方，從抑制均勻腐蝕到抑制點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、電偶腐蝕等變化，緩蝕劑技術不斷完善成為一類成熟的應用技術。