聚苯胺-接枝插層改性鋅鋁水滑石納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚合物/LDH納米復(fù)合材料因其獨特且優(yōu)異的性能在諸多領(lǐng)域引起了材料學(xué)界的廣泛關(guān)注。聚苯胺作為金屬防腐保護材料,具有抗點蝕性能好、合成工藝簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于對傳統(tǒng)無機防腐材料的復(fù)合與修飾,因此本文通過采用PANI修飾緩蝕劑插層改性的ZnAl-LDH工藝來提高防腐性能。而有關(guān)聚苯胺修飾改性水滑石復(fù)合材料的合成及其在防腐性能方面的應(yīng)用研究,至今尚鮮見報道。
　　本文采用原位化學(xué)氧化接枝法成功地制備了PANI/ZnAl

2、-LDH納米復(fù)合材料,并且探討了HCl與An的摩爾比、APS與An的摩爾比、ZnAl-V10O286-LDH與An的質(zhì)量比以及不同反應(yīng)時間對PANI/ZnAl-LDH復(fù)合材料的交流阻抗譜曲線、塔菲爾曲線及產(chǎn)率的影響。比較了PANI、ZnAl-V10O286-LDH與PANI/ZnAl-LDH復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)(包括X射線光電子能譜、紅外光譜、X射線衍射光譜),微觀形貌(掃描電鏡顯微圖),熱穩(wěn)定性(熱重分析)、電化學(xué)參數(shù)及防腐性能。

3、>　　研究結(jié)果表明:①通過對實驗條件的選擇優(yōu)化,得到了APTS作為表面改性劑,對插層改性的ZnAl-LDH粒子進行表面有機改性的最適宜條件: mAPTS/mLDH=5％,pH=8.0,t=6h,T=80℃;通過比較單因素條件下的交流阻抗譜曲線、塔菲爾曲線及產(chǎn)率,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)mLDH/mAn=10％,nHCl/nAn=2:1,nAPS/nAn=1.5:1,t=12h時,PANI/ZnAl-LDH復(fù)合材料的阻抗值、腐蝕電位及產(chǎn)率均達到最優(yōu),

4、具有較好的電化學(xué)性能,具有較好的防腐性能;②通過 X射線光電子能譜、紅外光譜、X射線衍射光譜對純PANI、ZnAl-V10O286-LDH與PANI/ZnAl-LDH復(fù)合材料進行的表征,比較發(fā)現(xiàn)改性水滑石與聚苯胺之間存在一定的相互作用力;通過掃描電子顯微鏡對其進行的形貌觀察,顯示改性水滑石顆粒被聚苯胺包覆;通過熱重分析儀對其進行熱穩(wěn)定性分析發(fā)現(xiàn),PANI/ZnAl-LDH復(fù)合材料比純 PANI具有更好的熱穩(wěn)定性。③通過對PANI、ZnA

5、l-V10O286-LDH與PANI/ZnAl-LDH在一定范圍內(nèi)電化學(xué)參數(shù)的測試發(fā)現(xiàn),ZnAl-V10O286-LDH被PANI進行修飾之后,其開路電位、腐蝕電位均有一定程度的提高;通過計算機輔助軟件計算電化學(xué)參數(shù)所得的阻抗模值,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與單一PANI和ZnAl-V10O286-LDH相比,PANI修飾ZnAl-V10O286-LDH復(fù)合防腐材料的阻抗模值增大了將近2個數(shù)量級?？梢?PANI/AD-LDH納米復(fù)合材料具有更好的防腐效