[发明专利]一种聚丙烯-琼脂盐桥及其制备方法与应用

说明书

本发明以聚丙烯U型管替代玻璃U型管，通过往琼脂中加入适量丙烯酸类乳液制得聚丙烯‑琼脂盐桥。使用这种聚丙烯‑琼脂盐桥在测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位时，能显著提高测得电位的稳定性，且所用材料常见，制作简单，成品盐桥的成本低。

技术领域

本发明属于电化学测量和涂料领域，具体涉及一种聚丙烯-琼脂盐桥及其制备方法及其在稳定测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位中的应用。

背景技术

自泳涂装的槽液氧化还原电位的控制对漆膜质量影响很大。常用含氢氟酸的自泳涂料的主要成分为FeF₃、HF、H₂O₂、有机聚合物乳胶、颜料等，因此自泳涂料具有很强的氧化性、酸性和腐蚀性，这要求自泳涂料的测量装置中与自泳涂料接触的部分有良好的耐腐蚀性，重点是耐受氢氟酸。由于在测量时，常见的参比电极如饱和甘汞电极无法直接用于自泳涂料中，因此需要使用盐桥。常规盐桥为玻璃U型管中填入KCl溶液和琼脂凝胶。玻璃-琼脂盐桥在自泳涂料中的稳定性较差。这是因为玻璃中SiO₂与F^-发生反应，琼脂不仅与F^-发生反应还会酸解。

发明内容

针对现有技术存在的稳定性差等不足，本发明提供了一种聚丙烯-琼脂盐桥及其制备方法及其在稳定测量含氢氟酸的自泳涂料电位中的应用。本发明使用耐氢氟酸腐蚀的聚丙烯(PP)管为U型管，在PP管内填充添加了丙烯酸类乳液(纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液)的琼脂凝胶，大幅度降低了盐桥材料与自泳涂料成分的反应性，所制备的PP-琼脂盐桥在自泳涂料中的稳定性大幅度提高，测得的自泳涂料的电位稳定性大幅度提高。

本发明制备盐桥的工艺流程如下：直PP管弯成U型管→琼脂溶解→KCl加入琼脂中→丙烯酸类乳液加入琼脂中→琼脂注入U型管中→在U型管两端塞入PP网。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种聚丙烯-琼脂盐桥，所述聚丙烯-琼脂盐桥以聚丙烯U型管为支撑体，所述聚丙烯U型管内填充有凝胶电解质，所述聚丙烯U型管的两端分别塞入聚丙烯过滤网(防止凝胶脱落和失水)；

所述凝胶电解质按如下方法制备：80-95℃(优选90℃)下，向2-4wt％(优选3wt％)琼脂水溶液中加入KCl和丙烯酸类乳液，混合均匀，得到所述凝胶电解质；所述琼脂水溶液、KCl与丙烯酸类乳液的质量比为100∶20-35∶0.25-4(优选100∶30∶0.25-4)。

将所述凝胶电解质趁热注入所述聚丙烯U型管中，冷却成型。

优选地，所述丙烯酸类乳液为纯丙乳液、硅丙乳液或苯丙乳液(优选苯丙乳液)。进一步优选地，所述丙烯酸类乳液为纯丙乳液时，所述琼脂水溶液、KCl与丙烯酸类乳液的质量比为100∶20-35∶0.25-1(更优选100∶20-35∶0.25-0.5，最优选为100:30:0.5)；所述丙烯酸类乳液为硅丙乳液或苯丙乳液时，所述琼脂水溶液、KCl与硅丙乳液或苯丙乳液的质量比为100∶20-35∶0.25-4(更优选100∶20-35∶0.25-2，最优选为100:30：2)。

进一步，所述丙烯酸类乳液的固含量为20-50％(优选40-50％，更优选45％)。

所述纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液按质量计算的加入量分别为0.25-1％、0.25-4％、0.25-4％，按固含量计算的加入量分别为0.11-0.45％、0.11-1.8％、0.11-1.8％。

本发明还提供一种上述聚丙烯-琼脂盐桥在测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位中的应用。

具体地，所述应用为：以Pt电极作为工作电极插入所述含氢氟酸的自泳涂料中，以饱和甘汞电极作为参比电极和辅助电极插入饱和KCl溶液中，所述含氢氟酸的自泳涂料和饱和KCl溶液之间用盐桥联接，接通电源后，测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位。