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·1114· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

表 2 不同 H 2 O 2 用量的苯胺/硅丙共聚乳液及其乳胶膜的基本性能
Table 2 Properties of Ani/SiAc copolymer emulsion and its latex film with different amount of H 2 O 2
n(H 2O 2)∶n(Ani) 固含量/% 粒径/nm 稳定性/月 接触角/（°） 吸水率/% 附着力/级 抗冲击测试 弯曲测试
1∶1 31.10 110 12 91.9 12.03 0 通过 通过
1.5∶1 31.06 120 12 92.2 11.94 0 通过 通过
2∶1 30.85 130 12 91.6 12.18 0 通过 通过
2.5∶1 30.64 130 12 91.8 12.01 0 通过 通过
3∶1 30.34 130 12 91.3 12.24 0 通过 通过

由表 2 可以看出，不同 H 2 O 2 用量得到的乳液稳 n(Ani) = 3∶1 时，容抗弧减小，阻抗值降低，防腐
定性均较好，乳胶膜的接触角、吸水率、附着力、 蚀性能下降。这是因为此时反应已经达到极限，
抗冲击性和柔韧性等基本性能也都符合使用要求。 PANI 的含量不会再增加，过多的 H 2 O 2 还会导致
随着 H 2 O 2 用量的增加引入了部分水分，使共聚乳液 PANI 被过度氧化，甚至使已经生成的长链分子降解
固含量略有下降；同时，随着 PANI 生成量的增加， 为可溶于水的齐聚物 [22] ，不利于高分子量的聚苯胺
乳胶粒子粒径逐渐变大。 的生成，进而导致涂层的防腐蚀性能降低。
不同 H 2 O 2 用量下制得的共聚乳液的电化学阻 不同 H 2 O 2 含量的苯胺/硅丙共聚乳液的极化曲
抗谱见图 5。 线见图 6。

图 6 不同 H 2 O 2 用量的苯胺/硅丙共聚乳液的极化曲线
Fig. 6 Polarization curves of Ani/SiAc copolymer emulsion
with different amount of H 2 O 2

由图 6 可以看出，随着 H 2 O 2 物质的量增加，共
聚乳液的腐蚀电位逐渐升高，腐蚀电流密度逐渐降
低，当 n(H 2 O 2 ):n(Ani) = 2.5∶1 时，共聚乳液的腐蚀
电位最高，腐蚀电流密度最低。当 n(H 2 O 2 ):n(Ani) =
3∶1 时，腐蚀电流密度开始升高，腐蚀电位降低。

说明 n(H 2 O 2 ):n(Ani) = 2.5∶1 时，共聚乳液的防腐蚀
A—Bode 图；B—Nyquist 图
图 5 不同 H 2 O 2 用量下制得的苯胺/硅丙共聚乳液的电化 性能最佳，这与电化学阻抗谱的测试结果一致。与
学阻抗谱 前期工作相比，本文制备的无皂苯胺/硅丙共聚乳液
Fig. 5 EIS plots of Ani/SiAc copolymer emulsion synthesized 避免了乳化剂对乳胶膜造成的不良影响；使用 H 2 O 2
with different content of H 2 O 2 为引发剂，提升了环境友好性；电化学阻抗值提高

从图 5 中可以看出，随着 H 2 O 2 增加，容抗弧逐 了 3 个数量级，腐蚀电流密度降低了一个数量级 [23] ，
渐增大，阻抗值逐渐增高。这是因为随着 H 2O 2 用量 共聚乳胶涂层防腐蚀性能有了明显提高。
的增加，体系中羟基自由基的数量也增加，与 Ani 碰
3 结论
撞的几率变大，使 Ani 能被氧化发生聚合，并能持续
使分子链增长，共聚乳液乳胶粒子粒径变大，PANI 通过将苯胺（Ani）接枝在乙烯基三甲氧基硅烷
含量增加，涂层的防腐蚀能力提高。当 n(H 2O 2)∶n(Ani) （VTMS）改性后的丙烯酸酯乳液（硅丙乳液）粒
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= 2.5∶1 时，共聚乳液的阻抗值达到 9.03×10 Ω·cm ， 子表面，得到了化学键合的核壳结构的苯胺/硅丙共
容抗弧最大，防腐蚀性能最佳。但当 n(H 2 O 2 )∶ 聚乳液。FTIR 和 TEM 证明 Ani 通过与羧基上羟基