[发明专利]一种聚吡咯/α-Fe2O3改性防腐涂料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种聚吡咯/α‑Fe₂O₃改性防腐涂料的制备方法及应用，利用水热法制备了α‑Fe₂O₃纳米微粒，然后采用原位化学氧化聚合法制备了PPy/α‑Fe₂O₃纳米复合材料，并通过PPy/α‑Fe₂O₃纳米复合材料对E‑44环氧树脂进行了改性，涂覆在镁合金上，研究了其防腐蚀性能。本发明制得的聚吡咯/α‑Fe₂O₃改性涂料兼具聚吡咯和纳米α‑Fe₂O₃双重优点，其导电性能极佳，防腐性能好，污染小，操作简单且成本低。

技术领域

本发明涉及防腐涂料，具体涉及一种聚吡咯/α-Fe₂O₃改性防腐涂料制备方法和应用，属于高分子纳米复合材料领域。

背景技术

导电高分子(聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩及它们的衍生物)作为金属的防腐涂层，具有良好的防腐效果。其中，聚吡咯由于合成简单、成本较低、热稳定性和化学稳定性高，因此是一种最具有实用价值的聚合物防腐涂料，应用前景得到了许多研究者的青睐。虽然聚吡咯具有优良的防腐性能，但聚吡咯导电性不佳，极大地限制了它的使用。研究发现聚吡咯只有经过合适的掺杂剂掺杂后才能表现出优良的导电性。

若将聚吡咯和纳米材料两者进行有效的结合，不仅可以大大的提高聚吡咯的导电性能，还可将聚吡咯与无机纳米粒子的功能性集于一体，这种有机/无机纳米复合材料显示出了良好的应用前景，从而迅速地成为纳米复合材料领域的热点研究方向之一。CN102219998公开的“一种聚吡咯/金纳米复合材料的制备方法”公开了向导电的聚吡咯中引入纳米无机导电金粒子，该方法以化学氧化聚合法为基础制备了聚吡咯/金纳米复合材料，然而成本较高，不适合工业生产。因此，制备出一种防腐蚀性能优异且成本较低的聚吡咯/无机纳米复合材料极具研究价值。

纳米α-Fe₂O₃制备方法简单、耐腐蚀、分散性高、对紫外线有良好的吸收和屏蔽效应等，在无机染料、催化剂、涂料、生物医学工程、耐蚀材料和气敏传感器等行业中有广泛应用前景。因此，聚吡咯和纳米α-Fe₂O₃两者的结合，在防腐涂料领域具有重大研究意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种聚吡咯/α-Fe₂O₃改性防腐涂料的制备方法，解决现有聚吡咯导电性不佳和成本高的问题；解决环境污染、热稳定性和化学稳定性差的问题；并提供该改性防腐涂料的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种聚吡咯/α-Fe₂O₃改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

一种聚吡咯/α-Fe₂O₃改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用水热法制备α-Fe₂O₃纳米粒子

将1mmol Fe(NO₃)₃和1mmol NaHCO₃溶液置于密闭的反应釜中，在160℃的高温下Fe³⁺与OH^-反应，生成Fe(OH)₃沉淀，随后分解为α-Fe₂O₃。反应方程式如下：

Fe³⁺+3OH^-→Fe(OH)₃

2Fe(OH)₃→α-Fe₂O₃+3H₂O