[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

摘要

本发明公开一种形貌影响的聚噻吩复合金属防腐涂料及其制备方法与应用。本发明复合防腐涂料的组分及含量为聚(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15～110mg；聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液1～3mL；无水乙醇1～3mL。本发明中，先采用乳液聚合制备获得聚(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，再将其与聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液和无水乙醇混合，制备导电复合金属防腐涂料并应用于金属铁防腐中。本发明涂料成本低廉、环境污染小、综合性能良好。此外，选用的scanning Kelvin probe测试技术避免了对涂层的破坏，可有效监测涂层对金属的防腐情况。

主权项

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。