[發(fā)明專利]一種聚丙烯-瓊脂鹽橋及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111625452.5
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114216946A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝德明;楊笑帥;王天宇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/403
• 分類號: G01N27/403;C08J3/075;C08L5/12;C08L33/04;C08L25/14;C08K3/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟

本發(fā)明以聚丙烯U型管替代玻璃U型管，通過往瓊脂中加入適量丙烯酸類乳液制得聚丙烯?瓊脂鹽橋。使用這種聚丙烯?瓊脂鹽橋在測量含氫氟酸的自泳涂料的氧化還原電位時，能顯著提高測得電位的穩(wěn)定性，且所用材料常見，制作簡單，成品鹽橋的成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)測量和涂料領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯-瓊脂鹽橋及其制備方法及其在穩(wěn)定測量含氫氟酸的自泳涂料的氧化還原電位中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

自泳涂裝的槽液氧化還原電位的控制對漆膜質(zhì)量影響很大。常用含氫氟酸的自泳涂料的主要成分為FeF₃、HF、H₂O₂、有機聚合物乳膠、顏料等，因此自泳涂料具有很強的氧化性、酸性和腐蝕性，這要求自泳涂料的測量裝置中與自泳涂料接觸的部分有良好的耐腐蝕性，重點是耐受氫氟酸。由于在測量時，常見的參比電極如飽和甘汞電極無法直接用于自泳涂料中，因此需要使用鹽橋。常規(guī)鹽橋為玻璃U型管中填入KCl溶液和瓊脂凝膠。玻璃-瓊脂鹽橋在自泳涂料中的穩(wěn)定性較差。這是因為玻璃中SiO₂與F^-發(fā)生反應(yīng)，瓊脂不僅與F^-發(fā)生反應(yīng)還會酸解。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的穩(wěn)定性差等不足，本發(fā)明提供了一種聚丙烯-瓊脂鹽橋及其制備方法及其在穩(wěn)定測量含氫氟酸的自泳涂料電位中的應(yīng)用。本發(fā)明使用耐氫氟酸腐蝕的聚丙烯(PP)管為U型管，在PP管內(nèi)填充添加了丙烯酸類乳液(純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液)的瓊脂凝膠，大幅度降低了鹽橋材料與自泳涂料成分的反應(yīng)性，所制備的PP-瓊脂鹽橋在自泳涂料中的穩(wěn)定性大幅度提高，測得的自泳涂料的電位穩(wěn)定性大幅度提高。

本發(fā)明制備鹽橋的工藝流程如下：直PP管彎成U型管→瓊脂溶解→KCl加入瓊脂中→丙烯酸類乳液加入瓊脂中→瓊脂注入U型管中→在U型管兩端塞入PP網(wǎng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種聚丙烯-瓊脂鹽橋，所述聚丙烯-瓊脂鹽橋以聚丙烯U型管為支撐體，所述聚丙烯U型管內(nèi)填充有凝膠電解質(zhì)，所述聚丙烯U型管的兩端分別塞入聚丙烯過濾網(wǎng)(防止凝膠脫落和失水)；

所述凝膠電解質(zhì)按如下方法制備：80-95℃(優(yōu)選90℃)下，向2-4wt％(優(yōu)選3wt％)瓊脂水溶液中加入KCl和丙烯酸類乳液，混合均勻，得到所述凝膠電解質(zhì)；所述瓊脂水溶液、KCl與丙烯酸類乳液的質(zhì)量比為100∶20-35∶0.25-4(優(yōu)選100∶30∶0.25-4)。

將所述凝膠電解質(zhì)趁熱注入所述聚丙烯U型管中，冷卻成型。

優(yōu)選地，所述丙烯酸類乳液為純丙乳液、硅丙乳液或苯丙乳液(優(yōu)選苯丙乳液)。進一步優(yōu)選地，所述丙烯酸類乳液為純丙乳液時，所述瓊脂水溶液、KCl與丙烯酸類乳液的質(zhì)量比為100∶20-35∶0.25-1(更優(yōu)選100∶20-35∶0.25-0.5，最優(yōu)選為100:30:0.5)；所述丙烯酸類乳液為硅丙乳液或苯丙乳液時，所述瓊脂水溶液、KCl與硅丙乳液或苯丙乳液的質(zhì)量比為100∶20-35∶0.25-4(更優(yōu)選100∶20-35∶0.25-2，最優(yōu)選為100:30：2)。

進一步，所述丙烯酸類乳液的固含量為20-50％(優(yōu)選40-50％，更優(yōu)選45％)。

所述純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液按質(zhì)量計算的加入量分別為0.25-1％、0.25-4％、0.25-4％，按固含量計算的加入量分別為0.11-0.45％、0.11-1.8％、0.11-1.8％。

本發(fā)明還提供一種上述聚丙烯-瓊脂鹽橋在測量含氫氟酸的自泳涂料的氧化還原電位中的應(yīng)用。

具體地，所述應(yīng)用為：以Pt電極作為工作電極插入所述含氫氟酸的自泳涂料中，以飽和甘汞電極作為參比電極和輔助電極插入飽和KCl溶液中，所述含氫氟酸的自泳涂料和飽和KCl溶液之間用鹽橋聯(lián)接，接通電源后，測量含氫氟酸的自泳涂料的氧化還原電位。