304不銹鋼表面苯胺及其衍生物堿性聚合膜的制備與抗蝕性能研究.pdf

1、利用化學(xué)或電化學(xué)方法可以在不銹鋼表面沉積一層氧化膜，以提高不銹鋼的抗蝕性能。侵蝕性陰離子(Cl-等)會(huì)破壞不銹鋼表面的鈍化物保護(hù)膜造成不銹鋼的局部腐蝕。304不銹鋼價(jià)格較便宜，用途廣泛，但沒(méi)有307、316等不銹鋼的抗蝕能力強(qiáng)。為了增強(qiáng)304不銹鋼的抗蝕性能，人們嘗試過(guò)在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑、在不銹鋼表面電化學(xué)聚合聚合物膜等方法。1985年，DeBerry首次報(bào)道了聚苯胺(PAn)在不銹鋼腐蝕防護(hù)中的應(yīng)用。隨后,人們對(duì)不銹鋼表面苯胺及其

2、衍生物聚合膜的抗蝕性能進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)報(bào)道的不銹鋼表面的聚苯胺或聚苯胺衍生物都是在酸性或中性介質(zhì)中形成的，而關(guān)于堿性介質(zhì)中苯胺及其衍生物在不銹鋼上的聚合卻少有報(bào)道。
　　 本文利用循環(huán)伏安技術(shù),在NaOH溶液介質(zhì)中，利用兩步電化學(xué)聚合方法,將苯胺及其衍生物聚合到304不銹鋼上,并利用電化學(xué)分析方法研究了聚合膜在3.5％的NaCl介質(zhì)中對(duì)304不銹鋼的腐蝕防護(hù)性能。主要研究工作如下：
　　 1.304不銹鋼表面堿性聚苯

3、胺膜的合成及抗蝕性能研究利用循環(huán)伏安技術(shù)，在含0.1 mol L-1苯胺和0.25 mol L-1 NaOH的電解質(zhì)溶液中，通過(guò)兩步電化學(xué)聚合在304不銹鋼表面得到一層結(jié)構(gòu)致密的聚苯胺膜。利用循環(huán)伏安法、傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜和掃描電子顯微鏡(SEM)，分析了聚合膜的結(jié)構(gòu)。利用動(dòng)電勢(shì)極化和Tafel曲線分析，研究了苯胺聚合膜在3.5％的NaCl介質(zhì)中對(duì)304不銹鋼的腐蝕防護(hù)性能。動(dòng)電勢(shì)極化測(cè)試表明聚苯胺膜增強(qiáng)了304不銹鋼的抗

4、點(diǎn)蝕能力;Tafel曲線分析顯示苯胺聚合膜在3.5％的NaCl介質(zhì)中有效保護(hù)了304不銹鋼，腐蝕防護(hù)效率在90％以上。
　　 2.304不銹鋼表面堿性聚鄰甲氧基苯胺膜的合成及抗蝕性能研究在含0.05 mol L-1鄰甲氧基苯胺和0.125 mol L-1NaOH的溶液中，通過(guò)連續(xù)多次循環(huán)伏安掃描，將鄰甲氧基苯胺聚合到304不銹鋼上,在不銹鋼表面得到一層吸附能力強(qiáng)的聚鄰甲氧基苯胺(PMAn)膜。利用SEM和FT-IR光譜,分析了聚

5、合膜的結(jié)構(gòu)。利用Tafel曲線分析和交流阻抗(EIS)技術(shù)研究了聚合膜在3.5％的NaCl介質(zhì)中對(duì)304不銹鋼的腐蝕防護(hù)性能，并初步探討了聚合膜的腐蝕防護(hù)機(jī)理。Tafel曲線分析和EIS測(cè)試都證明鄰甲氧基苯胺聚合膜明顯增強(qiáng)了不銹鋼在3.5％的NaCl介質(zhì)中的抗蝕性能，腐蝕防護(hù)效率高達(dá)94％。EIS研究發(fā)現(xiàn)，聚合膜之所以可以改善不銹鋼在NaCl介質(zhì)中的抗蝕性能，可能是因?yàn)樵诰酆夏さ淖饔孟虏讳P鋼表面產(chǎn)生了一層鈍化膜，該鈍化膜可以有效地阻止C

6、l-對(duì)不銹鋼基底的腐蝕破壞。
　　 3.304不銹鋼表面N-甲基苯胺堿性聚合膜的合成及抗蝕性能研究通過(guò)兩步電化學(xué)聚合在304不銹鋼表面得到一層吸附能力強(qiáng)的聚N-甲基苯胺(PNMA)膜，聚合介質(zhì)為含0.025 mol L-1 N-甲基苯胺的NaOH溶液，其中NaOH的濃度為0.05 mol L-1。利用FT-IR光譜和 SEM，分析了聚合膜的結(jié)構(gòu)。利用Tafel曲線和EIS技術(shù)研究了聚合膜在3.5％的NaCl介質(zhì)中對(duì)304不銹鋼的

7、腐蝕防護(hù)性能，并初步探討了聚合膜的腐蝕防護(hù)機(jī)理。Tafel曲線分析和EIS測(cè)試都證明N-甲基苯胺聚合膜明顯增強(qiáng)了不銹鋼在3.5％的NaCl介質(zhì)中的抗蝕性能,腐蝕防護(hù)效率高達(dá)96.6％。
　　 4.304不銹鋼表面苯胺及其衍生物堿性雙層聚合膜的初步研究在NaOH溶液中,利用三步電化學(xué)聚合方法，即通過(guò)兩步電化學(xué)法聚合得到一層聚合物膜，然后再在該聚合物膜上電化學(xué)聚合得到另外一層聚合物膜，在不銹鋼表面聚合得到聚苯胺/聚鄰甲氧基苯胺(PA