1 前言
导电聚合物由于其对环境友好的特性以及对金属的缓蚀作用，在过去的二十年中受到了广泛的关注。在这些导电聚合物中，聚苯胺(PANI)被认为是最好的防腐材料之一，不仅因为它独特的氧化还原可调性、环境稳定性和简单的酸碱掺杂脱掺杂工艺，而且还因为聚苯胺引起金属和涂层之间的氧化层钝化。但由于其对水的阻隔性差，其腐蚀保护是短期的。为了实现对金属的长期保护，有必要开发含有传统树脂和聚苯胺的混合涂层。
2 聚苯胺环氧树脂防腐涂料
环氧树脂因其对金属的超强附着力和对热和腐蚀性溶剂的耐受性而广泛应用于涂料行业。Ge等人[1]使用四种不同的酸通过快速混合反应制备了聚苯胺纳米纤维。结果表明，在H2SO4溶液中，其形貌最好，直径均匀，长度为数微米。研究还发现，聚苯胺的加入可以延缓环氧树脂的固化时间。掺杂的阴离子会影响聚苯胺的形貌和其防腐效果。结果表明，H3PO4掺杂聚苯胺的防护效果最好，其次是H2SO4掺杂聚苯胺，然后是HNO3掺杂聚苯胺和HCl掺杂聚苯胺。除了增加耐腐蚀性外，环氧-聚苯胺复合材料还改善了其他独特的性能，如热性能、机械性能和导电性能。例如，聚苯胺可以作为环氧树脂的固化剂，在聚苯胺的胺基和环氧树脂的环氧基之间形成共价键；固化热随聚苯胺负载量的增加而增加。环氧聚苯胺纳米复合材料的导电性是通过增加负载量或减小聚苯胺的尺寸来实现的。Zhang等人[2]在环氧中相同负载水平的下研究了形貌对导电性的影响，高长径比的PANI纳米纤维体积电阻率低于低长径比的PANI纳米球。与纯环氧树脂相比，聚合物纳米复合材料介电性能的提高归因于其界面极化的增大。Chen和Liu[3]成功合成了分散性较好的导电聚苯胺/部分磷酸化聚乙烯醇（PANI/P-PVA）球形纳米粒子。开路电位（OCP）和电化学阻抗谱（EIS）随暴露时间的变化表明，PANI/P-PVA含量为2.5wt%的水性涂层比含2.5wt% PANI-ES(翠绿亚胺)的涂层具有更高的防腐性能，这是因为前者在水溶液中具有良好的分散性。
3聚苯胺聚氨酯防腐涂料
聚氨酯涂料的优点是具有优异的抗紫外线和耐候性。与环氧涂层相比，它们广泛用于阳光照射的环境中的防腐，因为这类涂层暴露在紫外线辐射下时具有较低的光泽损失和颜色变化。由于具有良好的耐磨性、硬度、光泽、耐化学性和冲击性电阻与零挥发性，水性聚氨酯分散体被广泛研究。Gurunathan等人[4]首次使用阳离子聚氨基甲酸乙酯水分散液（PUDs）与2wt%、4wt%和6wt%的聚苯胺-十二烷基苯磺酸（DBSA）水分散液混合，以形成新的导电复合材料。加速腐蚀试验表明，PUD-2000-PANI 6%在软钢试件上显示出优越的腐蚀保护。名称中的数字是实验中使用的不同多元醇。此外，根据Chen等人的报道[5]，制备了掺杂DBSA的PANI，并在导电水性聚氨酯（WPU）基体中均匀分散。这些导电lms的混合物可用于防腐蚀、抗静电和其他领域。
4聚苯胺丙烯酸防腐涂料
丙烯酸聚合物和共聚物具有良好的附着力、成膜性能和光稳定性，广泛应用于防护涂料的配方设计中。Sathiyanarayanan等人[6]研究了含有TiO2、PANI和PANI-TiO2复合材料（PTC）的涂层在丙烯酸粘合剂中对钢的防腐性能比较。采用3%NaCl浸泡60d、盐雾试验35d、OPC和EIS技术对上述三种样品的颗粒形貌涂层性能进行了评价。结果表明，PTC涂层的OPC值高于TiO2或PANI涂层。PTC涂层的电阻值比其他涂层高两个数量级。作者认为PTC涂层性能的提高是由于聚苯胺颗粒的均匀分布而不是聚苯胺块体的均匀分布，从而形成更均匀的膜来保护表面。Silva等人[7]研究了由苯基磷酸盐掺杂的聚苯胺和钙磷磺酸盐（CSA）掺杂的聚苯胺形成的聚合物共混物的电化学行为，这两种聚苯胺都用作含或不含氯离子的硫酸溶液中铁的缓蚀剂。研究表明，制备聚苯胺所用的掺杂酸的化学性质是决定聚苯胺溶解度和涂料防腐性能的关键。两种聚合物膜均为智能涂料，按需释放阴离子，但具有不同的氧化还原行为，CSA掺杂聚苯胺表现出更好的保护性能。
5 聚苯胺醇酸树脂防腐涂料
醇酸树脂涂料具有良好的附着力、耐用性、易得性和高耐用性。油基醇酸树脂因其颜色稳定、成本低、耐腐蚀性好等优点，是目前应用最广泛的工业防护涂料之一。Bhanvase等人[8]以不同百分比将聚苯胺和聚苯胺-碳酸钙纳米复合物分散在醇酸树脂中。讨论了聚苯胺和聚苯胺-碳酸钙纳米复合材料对醇酸树脂防腐性能和力学性能的影响。结果表明，PANI-CaCO3能提高醇酸树脂与金属基体的附着力，提高复合醇酸涂料的冲击强度，降低PANI-CaCO3醇酸树脂的腐蚀速率。这些结果归因于聚苯胺和纳米碳酸钙的协同作用。Marti等人[9]考察了用于醇酸底漆的四种防腐剂的性能。聚苯胺在二甲苯、有机氯等有机溶剂中的分散性好，对基体的保护作用强于其它导电聚合物或磷酸锌。因此，聚苯胺是含锌缓蚀剂的理想替代品。
6 聚苯胺用于其他涂料和低聚物衍生物
Yuan等人[10]开发了一种新的合成方法，将原位化学氧化接枝聚合和表面引发原子转移自由基聚合相结合，在不锈钢（SS）基底上制备抗菌聚（4-乙烯基苯胺）-聚苯胺（PVAn-PANI）双层涂层，以对抗海水中硫酸盐还原菌（SRB）的生物腐蚀。电化学结果表明，PVAn-PANI改性SS表面具有良好的耐蚀性和良好的阻隔性能。由于PVAn-PANI双层膜的抗菌性能和固有的防腐性能，它在恶劣的海洋环境下对钢基设备具有潜在的应用价值。
PANI作为一种防腐剂，在含氯橡胶（CR）涂层体系中也被进行了研究。Sakhri等人[11]讨论了磷酸锌和聚苯胺作为含氯橡胶涂料防腐剂的不同保护机理。他们还发现，在低负载量（1.5wt%）时，氯化橡胶漆中聚苯胺比磷酸锌防腐效果更好。
除了利用聚苯胺的纳米结构改善涂层的防腐性能外，具有纳米结构的苯胺低聚电活性衍生物，包括电活性环氧树脂和电活性聚酰亚胺，作为一个很有前途的防腐领域也引起了人们的广泛关注。例如，Chang等人[12]使用纳米铸造技术，并将共轭的低聚苯胺并入共聚物骨架中，获得类似天然箭叶兰芋叶子的仿生超疏水电活性网络结构，它结合了低聚苯胺的优点和理想的聚合物性能，因此比普通涂层具有更好的防腐性能。
7 结论
通过与不同的树脂基体混合，我们能得到各种防腐涂料，以应用于不同场合。纳米聚苯胺防腐涂料的显著优点不仅在于其生产工艺简单、环保、节能、耐腐蚀等性能，还在于其在裸钢表面作为自愈性涂层的前景。随着人们对这些涂料使用寿命要求的提高，相信纳米聚苯胺在海洋、石油、建筑和能源等不同行业都能获得大量的应用。