聚苯胺（PANI）是一种新型的金属防腐保护材料，与常规缓蚀剂相比没有任何的环境副作用，是一种符合时代和科技发展的绿色缓蚀剂。

1985年，Deberry发现在不锈钢上电沉积的聚苯胺膜能显著降低不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀速率，从此聚苯胺和其他导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料，开始受到人们的关注，并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。

目前，聚苯胺具有优异的防腐蚀性能，已被大量试验现象证实，聚苯胺防腐蚀涂层已经在德国、美国和中国等国家部分商业化。

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聚苯胺的结构与性能

聚苯胺是从苯胺单体出发，通过化学氧化聚合或电化学聚合得到的一类导电高分子材料。聚苯胺可分为本征态和掺杂态两种形式，本征态聚苯胺可视为对苯二胺单元和醌二亚胺单元的共聚物。

本征态聚苯胺的结构式

本征态聚苯胺可通过化学或电化学方式掺杂得到杂态聚苯胺，这种掺杂态聚苯胺可随掺杂率的不同而有不同的电导率，而且可以通过碱或电化学方法进行反掺杂，这种掺杂-反掺杂是可逆的。

不同氧化态聚苯胺之间的可逆反应

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聚苯胺防腐涂层的制备方法

目前，主流的制备方法主要有电化学沉积法、共溶和共混。

1    电化学沉积法

电化学沉积法是指通过电化学的方法在金属表面沉积形成PANI涂层，主要包括恒电流法、恒电位法、脉冲极化法和动电位扫描法。PANI一般都是在酸性溶液中进行聚合。由于电极材料、电位以及电解质溶液的pH值等对苯胺的聚合都有一定影响，所以当前这种制备PANI涂层方法采用的条件仍然不统一。

2   共溶

共溶是指将PANI与传统的聚合物溶剂混合使其形成共溶物进行涂覆，待溶剂挥发后会形成涂层。这种方法也具有一定的缺点：因为PANI在有机溶剂中的溶解度较低，虽然在高沸点溶剂中有一定的溶解度，但是这些溶剂的沸点均较高，对涂层质量有一定的影响。而且这些溶剂大都有毒，也比较昂贵，应用方面受到限制。

3    共混

共混是指将PANI作为现有防腐涂料的添加剂，与常规涂料如环氧树脂等混合使用进行涂敷，利用PANI和其他组分间的相互作用以及化学键作用来提高这种共混涂料的防腐性能。这种方法是当前研究PANI防腐应用最多的方法，研究表明通过PANI与树脂共混制备的防腐涂料不但具有阳极保护作用，而且附着力以及对水的屏蔽作用都优于前面两种方法。

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聚苯胺纳米防腐涂料的研发及应用情况

聚苯胺纳米防腐涂料具有独特的耐划伤和耐点蚀性能，与金属发生氧化还原反应，可用于各种金属的防腐，成本低廉，对环境无影响等优点，在很多领域如石油工业输送管线、船坞、军舰、通讯铁塔、铁路桥梁等要求耐久性设施的防腐都具有广阔的应用前景，并特别适合于海洋和航天等严酷条件下的新型金属的腐蚀防护。

由于聚苯胺纳米防腐涂料具有广阔的市场前景，不少公司先后投入工业研究。美国AlliedSignal公司在聚苯胺的制造及应用上获得了30多项专利。Mon Santo公司获得了数十项相关专利，这些专利最后都被德国的Ormecon公司所收购。

德国的Wessling于1993—1994年开发出工业用聚苯胺防腐涂料后，于1996年7月成立了Ormecon公司专门从事聚苯胺的研究及开发，已经研究出聚苯胺防腐涂料并进入市场，并得到了市场认同。如CORRPASSIV，ORMECONTM，Version等。其中Skippers CORRPASIV4900是一种海洋防腐涂料，已成功应用于船舶、港口和码头的防腐。

国内对于聚苯胺防腐涂层研究也逐渐被引起重视。天津大学化学工程研究所的王纪孝教授二十年来一直专注聚苯胺纳米材料的制备与应用研究。目前，产品的控制制备水平和污染控制水平处于世界前列，是世界范围内唯一制备多种颜色聚苯胺纳米材料的实验室，已申请多项国家发明专利，聚苯胺纳米球、纳米线、纳米片的生产已达工业化规模，技术水平世界领先，形成了完整的系列产品质量控制体系，是具有完全自主知识产权的、高性能的重防腐涂料产品。

值得指出的是，在防腐涂料海上挂板试验的过程中，研究还发现了导电态聚苯胺具有防止海生物附着的能力。

此外，西安交通大学的井新利等人也开展了聚苯胺防腐涂料的研究工作。

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聚苯胺防腐涂料发展前景

目前聚苯胺防腐涂料已取得了一定范围的商业应用，但还有许多问题亟待解决：

首先，聚苯胺防腐机理需要更加细致的研究，阐明聚苯胺在不同环境中所发挥的具体作用，有针对性地开发出特种聚苯胺涂料，满足不同环境下的防腐要求。

其次，聚苯胺和基体树脂共混是制备聚苯胺防腐涂料最具实用性的方法。因此，提高聚苯胺在基体树脂中的分散性显得十分必要。分散性的提高不但可以提高涂料的防腐性能，同时也可以减少涂料中聚苯胺的含量，降低成本。降低成本的同时也降低了聚苯胺对基体树脂物理机械性能（例如附着力、柔韧性、致密性等）的破坏。

再次，研究聚苯胺同其他有机、无机填料的配伍性。目前大部分的研究工作都是针对聚苯胺/基体树脂的双组分体系进行的，在实际使用中的涂料往往要添加很多有机、无机填料组分，聚苯胺和这些组分的配伍性如何，还需进一步深入研究。

聚苯胺涂料未来发展方向：

1    专用化：研发在航空航天、海洋等特殊环境下使用的重防腐涂料，以及不同金属之间相互耦接情况下使用的聚苯胺防腐涂料。

2   环保化：开发水性聚苯胺涂料，高固分聚苯胺涂料，紫外光固化涂料等系列绿色环保的涂料。

3   低成本化：通过合理的涂层设计以及增强聚苯胺的分散性，来提高聚苯胺涂料的防腐性能，降低聚苯胺的用量，降低成本。