聚苯胺（PANI）是一種新型的金屬防腐保護材料，與常規緩蝕劑相比沒有任何的環境副作用，是一種符合時代和科技發展的綠色緩蝕劑。

1985年，Deberry發現在不銹鋼上電沉積的聚苯胺膜能顯著降低不銹鋼在硫酸溶液中的腐蝕速率，從此聚苯胺和其他導電高分子作為一種新型的防腐蝕材料，開始受到人們的關注，并逐漸成為當前腐蝕科學領域研究的一大熱點。

目前，聚苯胺具有優異的防腐蝕性能，已被大量試驗現象證實，聚苯胺防腐蝕涂層已經在德國、美國和中國等國家部分商業化。

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聚苯胺的結構與性能

聚苯胺是從苯胺單體出發，通過化學氧化聚合或電化學聚合得到的一類導電高分子材料。聚苯胺可分為本征態和摻雜態兩種形式，本征態聚苯胺可視為對苯二胺單元和醌二亞胺單元的共聚物。

本征態聚苯胺的結構式

本征態聚苯胺可通過化學或電化學方式摻雜得到雜態聚苯胺，這種摻雜態聚苯胺可隨摻雜率的不同而有不同的電導率，而且可以通過堿或電化學方法進行反摻雜，這種摻雜-反摻雜是可逆的。

不同氧化態聚苯胺之間的可逆反應

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聚苯胺防腐涂層的制備方法

目前，主流的制備方法主要有電化學沉積法、共溶和共混。

1    電化學沉積法

電化學沉積法是指通過電化學的方法在金屬表面沉積形成PANI涂層，主要包括恒電流法、恒電位法、脈沖極化法和動電位掃描法。PANI一般都是在酸性溶液中進行聚合。由于電極材料、電位以及電解質溶液的pH值等對苯胺的聚合都有一定影響，所以當前這種制備PANI涂層方法采用的條件仍然不統一。

2   共溶

共溶是指將PANI與傳統的聚合物溶劑混合使其形成共溶物進行涂覆，待溶劑揮發后會形成涂層。這種方法也具有一定的缺點：因為PANI在有機溶劑中的溶解度較低，雖然在高沸點溶劑中有一定的溶解度，但是這些溶劑的沸點均較高，對涂層質量有一定的影響。而且這些溶劑大都有毒，也比較昂貴，應用方面受到限制。

3    共混

共混是指將PANI作為現有防腐涂料的添加劑，與常規涂料如環氧樹脂等混合使用進行涂敷，利用PANI和其他組分間的相互作用以及化學鍵作用來提高這種共混涂料的防腐性能。這種方法是當前研究PANI防腐應用最多的方法，研究表明通過PANI與樹脂共混制備的防腐涂料不但具有陽極保護作用，而且附著力以及對水的屏蔽作用都優于前面兩種方法。

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聚苯胺納米防腐涂料的研發及應用情況

聚苯胺納米防腐涂料具有獨特的耐劃傷和耐點蝕性能，與金屬發生氧化還原反應，可用于各種金屬的防腐，成本低廉，對環境無影響等優點，在很多領域如石油工業輸送管線、船塢、軍艦、通訊鐵塔、鐵路橋梁等要求耐久性設施的防腐都具有廣闊的應用前景，并特別適合于海洋和航天等嚴酷條件下的新型金屬的腐蝕防護。

由于聚苯胺納米防腐涂料具有廣闊的市場前景，不少公司先后投入工業研究。美國AlliedSignal公司在聚苯胺的制造及應用上獲得了30多項專利。Mon Santo公司獲得了數十項相關專利，這些專利最后都被德國的Ormecon公司所收購。

德國的Wessling于1993—1994年開發出工業用聚苯胺防腐涂料后，于1996年7月成立了Ormecon公司專門從事聚苯胺的研究及開發，已經研究出聚苯胺防腐涂料并進入市場，并得到了市場認同。如CORRPASSIV，ORMECONTM，Version等。其中Skippers CORRPASIV4900是一種海洋防腐涂料，已成功應用于船舶、港口和碼頭的防腐。

國內對于聚苯胺防腐涂層研究也逐漸被引起重視。天津大學化學工程研究所的王紀孝教授二十年來一直專注聚苯胺納米材料的制備與應用研究。目前，產品的控制制備水平和污染控制水平處于世界前列，是世界范圍內唯一制備多種顏色聚苯胺納米材料的實驗室，已申請多項國家發明專利，聚苯胺納米球、納米線、納米片的生產已達工業化規模，技術水平世界領先，形成了完整的系列產品質量控制體系，是具有完全自主知識產權的、高性能的重防腐涂料產品。

值得指出的是，在防腐涂料海上掛板試驗的過程中，研究還發現了導電態聚苯胺具有防止海生物附著的能力。

此外，西安交通大學的井新利等人也開展了聚苯胺防腐涂料的研究工作。

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聚苯胺防腐涂料發展前景

目前聚苯胺防腐涂料已取得了一定范圍的商業應用，但還有許多問題亟待解決：

首先，聚苯胺防腐機理需要更加細致的研究，闡明聚苯胺在不同環境中所發揮的具體作用，有針對性地開發出特種聚苯胺涂料，滿足不同環境下的防腐要求。

其次，聚苯胺和基體樹脂共混是制備聚苯胺防腐涂料最具實用性的方法。因此，提高聚苯胺在基體樹脂中的分散性顯得十分必要。分散性的提高不但可以提高涂料的防腐性能，同時也可以減少涂料中聚苯胺的含量，降低成本。降低成本的同時也降低了聚苯胺對基體樹脂物理機械性能（例如附著力、柔韌性、致密性等）的破壞。

再次，研究聚苯胺同其他有機、無機填料的配伍性。目前大部分的研究工作都是針對聚苯胺/基體樹脂的雙組分體系進行的，在實際使用中的涂料往往要添加很多有機、無機填料組分，聚苯胺和這些組分的配伍性如何，還需進一步深入研究。

聚苯胺涂料未來發展方向：

1    專用化：研發在航空航天、海洋等特殊環境下使用的重防腐涂料，以及不同金屬之間相互耦接情況下使用的聚苯胺防腐涂料。

2   環保化：開發水性聚苯胺涂料，高固分聚苯胺涂料，紫外光固化涂料等系列綠色環保的涂料。

3   低成本化：通過合理的涂層設計以及增強聚苯胺的分散性，來提高聚苯胺涂料的防腐性能，降低聚苯胺的用量，降低成本。