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1、‘：１０７０８論文分類號：２學(xué)校代碼學(xué)號：１５０８０５１纖浼蚤＃孩大ｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文＇ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ超疏水性聚苯胺微／納米結(jié)構(gòu)的制備及防腐：一二氟＝三零：｜論文答辯曰期：２０１８年５月，｜｜｜｜｜｜■ｍＩｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｕ＾——■■＿■—■Ｓ＾＾ＢＳＢ：ＢＢＳ申請工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：超疏水性聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的制備及防腐性能
2、研究學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)培養(yǎng)單位：化學(xué)與化工學(xué)院碩士生：嚴(yán)濤導(dǎo)師：費貴強教授王海花教授2018年5月PreparationofSuperhydrophobicPolyanilineMicro/nanoStructureandItsCorrosionResistanceAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceB
3、yTaoYanSupervisor:Prof.GuiqiangFeiProf.HaihuaWangMay2018超疏水性聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的制備及防腐性能研究摘要本文將超疏水性與聚苯胺本身具有的防腐特性相結(jié)合，制備出一系列具有超疏水性能的聚苯胺，采用傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）、紫外-可見分光光度計（UV-Vis）、X射線衍射儀（XRD）、場發(fā)射掃描電鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、能譜儀（EDS）和靜態(tài)水接觸角測量儀對所得樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、元素組成以及浸潤性進行了表征與測試。以環(huán)氧樹脂E-44為基體樹脂，在3.5%NaCl電解質(zhì)溶液中
4、通過電化學(xué)工作站研究了產(chǎn)物疏水性與防腐蝕性能的關(guān)系，并進一步利用鹽霧機對漆膜樣板的耐鹽霧性進行了測試。主要研究內(nèi)容如下：（1）以過硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，在0.1mol/L樟腦磺酸（CSA）溶液中，采用化學(xué)氧化聚合法合成了樟腦磺酸摻雜的聚苯胺（PANI-CSA），然后經(jīng)氨水對其脫摻雜后又制備了本征態(tài)聚苯胺（PANI-EB）。SEM結(jié)果顯示，產(chǎn)物PANI-CSA呈現(xiàn)表面粗糙的無定型態(tài)結(jié)構(gòu)，存在一定的團聚現(xiàn)象，靜態(tài)水接觸角（CA）為73.4°，表現(xiàn)為親水性；PANI-EB樣品表面相對光滑，呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)較為致密的塊狀聚集態(tài)，CA等于125.8°，表現(xiàn)為疏
5、水性；電化學(xué)工作站與鹽霧機測試的結(jié)果顯示，表現(xiàn)為疏水性的PANI-EB的耐腐蝕性較好，其對應(yīng)工作電極的腐蝕電位（Ecorr）為-0.50962V，阻抗值為3.44×10Ω·cm，相比于空白電極防腐效率可達88.93%，有較好的延緩金屬腐蝕的能力。（2）分別以疏水鏈段長度不同的十二烷基硫酸鈉（SDS）和十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）表面活性劑作為摻雜劑，APS作為引發(fā)劑，采用一步化學(xué)氧化聚合法制備了超疏水性聚苯胺。FT-IR、UV-Vis、XRD和EDS測試結(jié)果表明，兩種表面活性劑成功摻雜于聚苯胺分子鏈上，并且使其分子鏈的規(guī)整度增大，結(jié)晶能力有所提
6、高；所得產(chǎn)物PANI-SDS-3（SDS用量為0.009mol）和PANI-CTAB-3（CTAB用量為0.003mol）的靜態(tài)水接觸角最大，分別為153.7°和158.3°，均顯示為超疏水性。SEM結(jié)果顯示，相比于未經(jīng)表面活性劑改性的聚苯胺（PANI），PANI-SDS-3和PANI-CTAB-3呈現(xiàn)出比較均一的棒狀結(jié)構(gòu)，表面有納米級小凸起，粗糙度較大。電化學(xué)性能的測試結(jié)果表明，PANI-SDS-3與PANI-CTAB-3的Ecorr均有不同程度的正移，阻抗值和容抗弧的半徑都比IPANI有所增大，其中疏水性最好的PANI-CTAB-3的Ecorr
7、為-0.349V，72阻抗值為1.51×10Ω·cm，容抗弧的半徑最大，防腐效率高達96.89%。鹽霧測試結(jié)果也證明了表面活性劑摻雜后的聚苯胺防腐性能有所提升，并且PANI-CTAB-3防腐效果稍強于PANI-SDS-3。但隨著時間的推移，PANI-CTAB-3的防腐蝕能力有所降低。（3）以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）作為親水單體，丙烯酸六氟丁酯（F6BA）作為疏水單體，采用經(jīng)典自由基乳液聚合法自制了一種具有強疏水鏈段的共聚物表面活性劑（CPS），然后將其作為一步化學(xué)氧化聚合法制備聚苯胺過程中的摻雜劑，采取控制變量法研究了合成CPS時親
8、水單體與疏水單體的比例和摻雜劑的添加量對聚苯胺的摻雜效果。FT-IR測試結(jié)果表明，成功合成了CPS，并且進一步在聚苯胺上進
