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，成為當前研究最多的導電高分子材料。本文概述了國內外聚苯胺防腐蝕塗料的研究情況，具體涉及聚苯胺的結構、效能和聚苯胺防腐蝕塗層的製備方法。指出了聚苯胺研究中存在的問題，應用現狀和對其發展前景的展望。
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，成為當前研究最多的導電高分子材料。本文概述了國內外聚苯胺防腐蝕塗料的研究情況，具體涉及聚苯胺的結構、效能和聚苯胺防腐蝕塗層的製備方法。指出了聚苯胺研究中存在的問題，應用現狀和對其發展前景的展望。
聚苯胺的結構與效能
聚苯胺的結構最早由MacDiarmid 等［4］提出，其結構包括氧化單元和還原單元。依據兩單元所佔比例不同，PANI 可有三種極端形式，即全氧化態( y = 0，簡稱PNB) ，全還原態( y = 1，簡稱LEB) 中間氧化態( y = 0. 5，簡稱EB) ，各態之間均可相互轉化。
對比其他聚合物，聚苯胺具有以下特點: ①結構多樣化，試驗發現不同的氧化態和還原態的聚苯胺對應於不同的結構，其電化學效能的變化也不同; ②特殊的摻雜機制，PANI 透過質子酸摻雜進而具有導電性，聚苯胺的這種獨特的摻雜效能，使它具有獨特的防腐蝕效能。
聚苯胺的防腐機理
PANI 使金屬表面鈍化。由於PANI 的還原電位是0 V/SCE，而金屬如Fe 的氧化電位為－ 0. 7 V/SCE，因此PANI 作為一種中介物質與金屬透過與氧在金屬介面處形成一層緻密的氧化膜，進而使金屬處於鈍化，從而達到防腐目的。X 射線研究發現此氧化膜的厚度為6. 5 nm，主要包括處於外層的大約1. 5 nm厚的γ － Fe2O3層，以及接近純鐵的約4 nm 厚的Fe3O4層。聚苯胺塗料的發明人Wessling［6］認為摻雜態PANI 主要是透過催化作用在金屬表面形成緻密的氧化膜，並使之處於鈍化區，進而降低腐蝕速率。圖2 為PANI 對鐵鈍化的催化機制。
聚苯胺防腐塗料發展前景及目前存在的問題
聚苯胺( PANI) 作為一種新型的金屬防腐保護材料，具有獨特的抗劃傷和抗點蝕效能。與常規緩蝕劑如鉻酸鹽、鉬酸鹽等相比，聚苯胺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，成為當前研究最多的導電高分子材料。但由於PANI 分子鏈骨架剛性強、分子間作用力大，導致聚苯胺不溶不熔，極大地影響了其大規模的生產與應用。為了改善PANI 的溶解性，人們開始嘗試對PANI 進行改性，包括選用氮位取代苯胺單體如( N － 甲基苯胺或N － 乙基苯胺) 進行聚合，以其獲得形態結構緻密以及防腐效能較好的防腐塗層;此外，選用含取代基因的苯胺單體( 環取代 或氮位取代 ，透過化學氧化法聚合，以達到改善PANI 溶解性和可加工性的目的。在PANI 的苯環上引入取代基，可以有效地降低分子鏈剛性，減小鏈間作用力，進而提高其溶解性。同時也能有效地阻止取代基因位置可能發生的副反應，有利於整個大分子共軛體系的形成。而且取代基因的存在也會為結構測試帶來方便。有研究表明透過引入電子基取代基可以有效改善其防腐能力和溶解性。因此透過對聚苯胺進行改性，提高其在有機溶劑中的溶解度逐漸成為PANI 防腐塗料的研究熱點。
