[发明专利]导电防腐功能的聚苯胺-含氟聚合物复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电防腐功能的聚苯胺‑含氟聚合物复合膜及其制备方法，属于功能性材料领域。所述导电防腐功能的聚苯胺‑含氟聚合物复合膜，由以下重量份的成分组成：苯胺5‑20份，含氟聚合物50‑200份，掺杂酸5‑20份，引发剂25‑100份。本发明制备的聚苯胺‑含氟聚合物复合膜具有高接触角、耐酸碱腐蚀、导电的特点，同时使用静电喷涂技术操作简便、绿色环保、安全无化学溶剂危害，此技术可以用于抗电磁屏蔽材料、抗静电材料、抗腐蚀材料的制备。

技术领域

本发明涉及功能性材料领域，特别是指一种导电防腐功能的聚苯胺-含氟聚合物复合膜及其制备方法。

背景技术

一般来说，导电聚合物(或者导电高分子)按照其导电的原理可以分为以下三类：一种是电子导电聚合物；一种是离子导电聚合物；另一种属于是氧化还原型导电聚合物。导电型聚苯胺属于电子导电聚合物，这类聚合物的共同特征为聚合物主链链段上存在着交替的单键和双键，从而形成了线性共轭π电子主链。导电高分子材料因其特殊的功能引起了广泛的关注，广泛的用于电磁屏蔽、抗静电、信息存储及处理等方面。而聚苯胺因其具有优异的电化学性质、化学稳定性好，具有很好的市场前景，但是导电聚苯胺存在着不溶不熔，以及机械性能差的缺点，限制了聚苯胺在技术上的广泛应用。

在实际生产过程中，材料的表面必须经受酸碱等腐蚀污染，而这种污染对于材料的危害是相当严重的，容易造成材料的损伤甚至是破坏。为此我们选择一种可以耐腐蚀的材料对基材进行涂覆保护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在金属基材表面上具有高憎水性、耐酸碱腐蚀的可导电防腐的聚苯胺-含氟聚合物复合膜及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种导电防腐功能的聚苯胺-含氟聚合物复合膜，由以下重量份的成分组成：苯胺5-20份，含氟聚合物50-200份，掺杂酸5-20份，引发剂25-100份。

进一步的，所述的导电防腐功能的聚苯胺-含氟聚合物复合膜，由以下重量份的成分组成：苯胺5-10份，含氟聚合物50-100份，掺杂酸10-20份，引发剂25-60份。

进一步的，所述含氟聚合物为四氟乙烯与乙烯共聚物、聚全氟丁基乙基丙烯酸酯、聚全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、聚三氟氯乙烯、聚丙烯酸三氟乙酯中的一种或多种。含氟高聚物由于分子间是以碳氟键(C-F)相连，氟元素是自然界中活泼性最高的元素。由于氟元素电子层的特殊结构，使其电负性是自然界最高的，对电子有极强的吸引力，十分容易夺取其他元素的电子达到饱和结构。氟元素与几乎所有容易失去电子而达到稳定结构的元素都能反应。氟元素存在的种种特性，也决定了其组成的物质有着其他元素所不具有的优异性质，如拒水拒油、稳定性好以及生成的稳定化合物不易参与其它化学反应等。

由于有机氟高分子中存在着极强的碳氟键，其键能远远大于碳氢键，致使其可以很好的保护高分子的主链。这也是含氟聚合物具有很好的“三高两憎”性的原因，即高耐候性、高耐热性、高稳定性和憎水、憎油的特性。

进一步的，所述掺杂酸为十二烷基苯磺酸、五氟丙酸、对氨基偶氮苯-4-磺酸或对甲基苯磺酸。

进一步的，所述引发剂为过硫酸钾。

另一方面，提供上述导电防腐功能的聚苯胺-含氟聚合物复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将苯胺和掺杂酸溶于溶剂中控制反应温度0-5℃，剧烈搅拌，缓慢滴加引发剂溶液，静置反应10-15h，再经过水洗、过滤、烘干，得到掺杂态聚苯胺粉末；通过本方法制备出的聚苯胺粉末具有100纳米左右的纤维结构并且出现明显的颗粒团聚的现象，此现象表明在聚苯胺纳米颗粒的表面已经存在着带电现象。

步骤2：将烘干后的聚苯胺粉末与含氟聚合物粉末按照一定比例混合，在搅拌器中搅拌15-30min，充分混匀。