[发明专利]一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料，其特征在于，包括如下含量的组分：

聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒或聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维：15 mg~110 mg；

聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液：1~3 mL；

无水乙醇：1~3 mL；

其中，所述聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液中固含7wt%~14wt%的聚乙烯醇缩丁醛；所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；

所述聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒的制备包括如下步骤：

1）将聚乙烯吡咯烷酮溶于体积比为4:1的水和乙腈混合液中，搅拌均匀，得到浓度为0.05 ~1 mmol/L的聚乙烯吡咯烷酮的水/乙腈混合溶液；

2）向步骤1）中所得混合溶液中加入单体（3，4-二氧乙基）噻吩，超声0.5 h~2 h，得到分散均匀的混合溶液；

3）向步骤2）中所得分散均匀的混合溶液中加入过硫酸铵氧化剂水溶液，其中，过硫酸铵与单体（3，4-二氧乙基）噻吩摩尔比为2：1，持续搅拌，常温聚合48 h，得到含聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒的黑色混合液；

4）将步骤3）所得黑色混合液离心分离，得到黑色固体沉淀物，再将此沉淀物进行洗涤、干燥，得到聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒；

所述聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维的制备包括如下步骤：

① 将聚乙烯吡咯烷酮溶于体积比为4:1的水和乙腈混合液中，搅拌均匀，得到浓度为0.05 ~1 mmol/L的聚乙烯吡咯烷酮的水/乙腈混合溶液；

② 向步骤①所得混合溶液中加入单壁或多壁碳纳米管，超声分散1 h，获得含有碳纳米管的悬浮液；

③ 向步骤②中所得悬浮液中加入单体（3，4-二氧乙基）噻吩，超声0.5 h~2 h，得到分散均匀的混合溶液；

④ 向步骤③所述混合溶液中加入过硫酸铵氧化剂水溶液，其中，过硫酸铵与单体（3，4-二氧乙基）噻吩摩尔比为2：1，持续搅拌，常温下乳液聚合反应48 h，得到含聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维的黑色混合液；

⑤ 将步骤④所得黑色混合液离心分离，得到黑色固体沉淀物，再将此沉淀物进行洗涤、干燥，得到聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料，其特征在于，步骤4）中，所述聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒粒径为200 nm～500 nm。

3.根据权利要求1所述的一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料，其特征在于，步骤4）中，所述洗涤是将所述黑色固体沉淀物先用去离子水洗涤并离心分离，再用体积比为1:1的水和乙醇的混合溶剂进行洗涤，直到上清液为无色；最后再用去离子水洗涤。

4.根据权利要求1所述的一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料，其特征在于步骤⑤中，所述聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维直径为10 nm～50 nm；所述聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维长度为1~10μm。

5.根据权利要求1所述的一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料，其特征在于，步骤⑤中，所述洗涤是将所述黑色固体沉淀物先用去离子水洗涤并离心分离，再用体积比为1:1的水和乙醇的混合溶剂进行洗涤，直到上清液为无色；最后再用去离子水洗涤。

6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒或聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维、聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液及无水乙醇混合均匀，制备得到一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料；

其中，各组分含量为：

聚（3，4-二氧乙基）噻吩的“梨形”纳米颗粒或聚（3，4-二氧乙基）噻吩与碳纳米管的复合纳米纤维的质量为15 mg~110 mg；

聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液体积为1~3 mL；

无水乙醇体积为1~3 mL；

所述聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液中固含7wt%~14wt%的聚乙烯醇缩丁醛；

所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。