聚苯胺蒙脱石纳米复合材料的防腐蚀性能

机械化学法合成的复合材料具有许多优异性能。为此,采用机械化学法合成聚苯胺和蒙脱石纳米复合材料(PANI/MMT),采用X射线衍射仪(XRD)分析了纳米复合材料的层间情况,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见光谱(UV-VIS)分析纳米复合材料的组成,采用扫描电镜(SEM)对纳米复合材料的微观结构进行表征,采用极化曲线和电化学阻抗谱技术分析了以其与环氧树脂E571制备的纳米复合材料的防腐蚀性能。结果表明:机械化学法可以成功制备PANI/MMT纳米复合材料;聚苯胺成功插入到了蒙脱石的层间,采用机械化学法制备的PANI/MMT纳米复合材料对Q235碳钢具有优异的防腐蚀作用。     

表面活性剂改性超疏水聚苯胺的制备及防腐性能

分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及聚乙二醇-10000(PEG-10000)为改性剂,采用两步法制备了超疏水聚苯胺(PANI)。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等对聚苯胺进行了结构表征,测定了不同表面活性剂及其用量对聚苯胺浸润性的影响。采用Tafel极化曲线以及电化学交流阻抗(EIS)研究了在3.5%NaCl溶液中超疏水聚苯胺对201不锈钢的腐蚀防护性能。结果表明,3种表面活性剂均能够有效增强聚苯胺的疏水性及耐腐蚀性能,其中PEG改性的聚苯胺,接触角可达到164°,其耐腐蚀性能最佳。     

银/聚苯胺纳米复合材料的制备及形成机理

采用反胶束原位复合法制备了银/聚苯胺(Ag/PANI)纳米复合材料,并且探讨了Ag/PANI纳米复合材料的形成机理。通过红外光谱、紫外吸收光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对复合物进行了表征。研究结果表明,Ag/PANI复合材料中Ag为纳米粒子,粒径为50 nm,苯胺自吸附在银纳米粒子表面聚合,形成PANI包覆Ag纳米粒子壳-核结构。Ag纳米粒子在PANI中均匀分散,Ag/PANI复合粒子大部分呈现类球形状的表面形貌,复合粒子粒径较PANI有了明显减小。并提出了Ag/PANI复合材料的形成机制。     

微纳米结构超疏水膜层的构建与性能研究进展

介绍了超疏水膜层制备的理论,综述了微纳米结构超疏水膜层的构建方法与纳米粒子在超疏水膜层制备中的应用。微纳米结构与低表面能是形成超疏水膜层的2个关键要素,目前的制备方法在一定程度上实现了基体表面的超疏水性能,但试验设备贵、操作复杂、成本高;改性纳米粒子在超疏水膜层制备中具有重要应用,但存在官能团不稳定、改性剂成本高、表面微观结构脆弱等问题。因此,研究易于操作、低成本的制备技术、获得耐用性好的膜层是超疏水材料的重要研究方向。     

纳米SiO2层层组装构建超疏水表面

采用500nm和20nm的SiO2粒子,通过表面改性使其分别具有氨基和环氧基,利用氨基和环氧基的反应使500nm和20nm的SiO2粒子形成复合粒子,制备了具有微纳米双尺寸粗糙度的超疏水表面。通过扫描电镜和接触角测量仪对超疏水表面的结构及性能进行了表征,发现其具有微纳米二级结构,测得其静态接触角达到156°,滚动角小于3°,并且能够承受240℃的高温而保持其超疏水性能,为超疏水表面的制备提供了一种新的方法。     

聚苯胺微乳液的制备及与叔氟丙烯酸酯乳液复合涂层的防腐性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成了能与丙烯酸酯类乳液混溶的聚苯胺(PANI)微乳液,然后将PANI微乳液混入叔碳酸乙烯酯改性的含氟丙烯酸酯(叔氟丙烯酸酯,VFAc)乳液中在Q235钢表面制备出复合防腐涂层。用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征PANI的结构并测试PANI微乳液的粒径,研究了PANI微乳液与VFAc乳液的质量比对复合涂层疏水性、湿附着力及防腐蚀性能的影响。结果表明,当PANI微乳液与VFAc乳液质量比为1∶2时复合涂层有较好的疏水性和防腐蚀性能。提出了复合涂层的防腐蚀机理。     

粒子涂覆法制备超疏水PVDF中空纤维膜

将刻蚀法和超滤涂覆法结合对膜表面进行疏水化处理.对聚偏氟乙烯(PVDF)粒子进行刻蚀,使其表面粗糙化,通过超滤方式将其涂覆在PVDF中空纤维膜表面,构建出微纳米粗糙结构的疏水膜表面,可获得表面接触角为159.7°的超疏水表面,同时膜孔不会被涂覆层堵塞.采用有一定溶解能力的分散液进行超滤涂覆,涂覆层和基膜之间发生溶剂化本体粘接,可明显提高涂覆层牢固性.PVDF粒子最佳刻蚀条件:刻蚀剂溶解度参数为19.11(J/cm~3)1/2,刻蚀时间为20min,温度为35℃.分散液溶解度参数为25.87(J/cm~3)1/2,粒子涂覆量为18.0g/m~2为最优涂覆条件.通过性能测试发现,涂覆膜表现出超疏水特性,同时其透水透气性能与原膜无明显变化.     

聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉协同型防腐蚀涂料的性能

传统的聚苯胺颗粒粗大,在涂料中分散性差,涂料制备成本高。以聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)与磷钛粉为防腐蚀填料,环氧树脂为成膜物质,制备了聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉(PAP-C)协同型防腐蚀涂料。通过电化学交流阻抗(EIS)和开路电位(OCP)对其涂层防腐蚀性能进行了表征,探讨了PANI/ATP用量、颜基比和分散剂用量对PAP-C涂层的力学性能和防腐蚀性能的影响。结果表明:PAP-C涂层较磷钛粉(P-C)涂层具有更好的防腐性能及更高的耐冲击强度;当PANI/ATP用量为4%,颜基比为1.00,分散剂用量为1.0%时,PAP-C涂层耐冲击强度50 cm,附着力1级,柔韧性2 mm,可耐中性盐水(3.5%Na Cl)腐蚀60 d。     

银/聚苯胺纳米复合材料的制备及电化学性能

采用苯胺为分散剂合成纳米银胶溶液,并在此基础上引发苯胺的原位复合,制备出银/聚苯胺(Ag/PANI)纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射分析仪、扫描电镜、透射电镜和电化学分析仪对产物进行了分析与检测。研究结果表明,Ag/PANI纳米复合材料中形成了聚苯胺在外、银纳米粒子在内的包覆结构,纳米复合粒子为类球形状形貌。引入纳米银粒子后,制备的Ag/PANI纳米复合材料的电化学活性和比容量较PANI有了很大提高。Ag/PANI纳米复合材料的腐蚀电流密度为72.1μA/cm2,比PANI的腐蚀电流密度106μA/cm2降低了33.9μA/cm2,纳米复合材料防腐性能得到显著提高。     

聚丙烯超疏水纤维膜的制备及其在油水分离中的应用

利用磁控溅射法在聚丙烯(PP)纤维膜上溅射SiO2纳米粒子,制备超疏水超亲油纤维膜,用于油水分离领域中。在PP纤维膜上溅射SiO2纳米粒子增加表面粗糙度,降低表面能达到超疏水的效果。通过调节溅射功率,改变疏水效果,当溅射功率为100W时,纤维膜的疏水性能最好,对水的接触角高达162.8±2.1°,对油的接触角为0°。更重要的是,PP-SiO2纤维膜在油水分离过程中仅仅依靠重力驱动,能够使油和水快速分离并且重复使用10次之后依然保持超疏水性,分离效率保持在90%左右,这将在工业油污和海洋溢油处理中,提供了新的材料。