导电高分子材料对金属防腐作用的探讨

朱子百

摘   要：基于对导电高分子材料对金属防腐作用的研究，首先，阐述导电高分子材料基本内容。然后，分析金属腐蚀与防腐的意义以及金属腐蚀类型。最后，给出导电高分子材料对金属防腐作用，包括导电聚合物、超级电容器、传感器等。

关键词：导电  高分子材料  金属  防腐作用

中图分类号：TG174.42                             文獻标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0083-02

导电高分子材料在我国属于一种新型的研究材料，在我国经过几十年的发展，已经在各个领域当中得到广泛引用。比如，金属防腐领域、超级电容器领域以及传感器领域等。在目前许多金属材料腐蚀带来的严重问题，需要找到最为合适的方式，对金属腐蚀问题进行控制。基于此，可以将导电高分子材料应用在其中，可以起到良好的金属防腐效果。所以，本文将针对导电高分子材料对金属防腐作用相应内容进行阐述。

1  导电高分子材料基本概述

导电高分子材料属于聚合物材料，具有相应的重复单元结构，不同的单体掺杂的形成导电高分子材料。导电高分子材料有着与金属相一致的性能，比如，良好的导电性能。同时具备有机材料的加工性能，因为导电高分子材料自身有着较为独特的结构与性能，所以，被广泛应用在我国的不同领域中，比如，防腐领域、能源领域、传感领域以及光电领域等。传统高分子材料也具备一定的特点与优势，比如，良好的力学性能、韧性以及高强度特点，也因此在很多领域中被广泛使用。但是，传统高分子材料不具有金属一样的良好导电性能。基于此，对于导电高分子材料开始加大研究力度[1]。导电高分子材料通过将不同高分子材料之间进行相互掺杂，可以从绝缘体转化为导体。总而言之，导电高分子材料自身具备较强的性能与能力，对于我国相关行业的发展而言具有重要作用。对于导电高分子材料需要加强重视程度，同时加大投入力度，将导电高分子材料的作用与价值充分发挥，从而实现社会的更好发展。

2  金属腐蚀与防腐

2.1 金属腐蚀与防腐的意义

在当今我国社会的不断发展中，金属材料被广泛应用在现代社会的各行各业中，并且在其中发挥着不可替代的作用。无论是机械中制造行业、交通运输行业还是人们的日常生活，都需要对金属进行利用。在这其中的钢铁等金属材料，不仅材料资源相对丰富，花费成本较低，而且回收更加简单，具备较强的力学性能，因此，在众多的金属材料中，成为应用较为广泛的材料。但是，金属在使用过程中，不可避免会与环境中的氧气、水分等发生反应，从而出现腐蚀情况。通过防腐工作的展开，对腐蚀控制技术进行科学合理利用，能够在很大程度上减少因为金属材料腐蚀而带来的经济损失问题，同时避免产生资源浪费问题以及能源浪费问题，为我国未来的经济发展奠定基础[2]。腐蚀的整个过程属于自发过程，因为金属本身具备一定的不稳定性特点。在周围介质的作用之下，变成金属离子，这一过程无法逆转，因此，一旦出现金属腐蚀问题，那么将会为社会以及各行各业的发展造成严重影响。基于此，对于金属腐蚀问题，需要给予更多重视与关注，将腐蚀情况控制在合理范围内。

2.2 金属腐蚀类型

不同原因影响，都会带来一定的金属腐蚀问题，从目前金属腐蚀的情况而言，一般情况下会将其分为两种类型。全面腐蚀类型，全面腐蚀可以通过预测与估算，掌握实际材料的腐蚀情况，尽量减少因为腐蚀而带来的损失问题与危害问题。全面腐蚀因为接触面积较大，所以，腐蚀量也相对较大。局部腐蚀类型，局部腐蚀的面积可大可小，腐蚀量无法通过预估或者测算的方式，对其进行明确。因此，实际的腐蚀情况也无法预测。

3  导电高分子材料对金属防腐作用

3.1 导电聚合物

导电聚合物自身具备良好导电性能，同时自身具备一定柔韧性，性能较为独特，因此，在金属防腐领域有着较好的应用效果。与防腐涂料存在很大不同，将导电聚合物应用在金属防腐中，是近些年被发展起来一项内容。导电聚合物聚苯胺被应用在不锈钢防腐涂层中，并且展开电化学表征，对于聚苯胺图层的作用也展开相应研究工作。通过将聚苯胺涂覆在不同金属表面，进行腐蚀电位测量工作与腐蚀电流测量工作得出，聚苯胺涂覆层金属的腐蚀速率在很大程度上得到降低。在经过科研人员的研究与分析，将苯胺单体插入到有机土层中，并展开氧化聚合，获得聚苯胺-黏土层状纳米复合材料[3]。利用不同的分析测量方式，明确聚苯胺-黏土层状纳米复合材料具备较强的防腐性能，同时相较于传统防腐材料，能够达到良好防腐效果。经过多年的发展与科学技术的进步，科研人员又一次研发出金属防腐效果更好的材料，聚苯胺-石墨烯复合等不同材料。总之，随着科学技术的发展进步，更好的防腐材料被研发出来，这对于我国社会的发展而言具有重要意义。

3.2 超级电容器

超级电容器在我国是近几年发展起来的，属于一种新型的储能元件，自身具备一定的优势特点，比如，高功率密度特点、高循环寿命特点、快速充放电特点等。一般情况下，电极材料会将其分为三种类型，分别是碳材料、导电聚合物材料以及过渡金属氧化物材料。通过对不同材料性能的分析，可以明确导电聚合物材料作为一种全新的电极材料，在超级电容器以及金属防腐中发挥着不可替代的作用。比如，聚苯胺-碳纳米纤维符合材料、片状纳米复合材料等，都可以起到良好的金属防腐效果。

3.3 传感器

传感器能够对被测量信息进行感受，并按照相应规律转换成为对应形式的信息，将信息进行输出，使得信息的真实性与准确性得到保障，这样测量工作实现自身的智能化与数字化，是一种较为方便的化学元件。传感器可以将其分为不同类型，比如，物理传感器、化学传感器以及生物传感器等[4]。导电高分子材料因为自身具备一定的优势，所以，被应用在传感器的制造中，并且对其的研究也逐渐加深。在碳纳米管传感器中添加聚苯胺，可以在很大程度上提升传感器灵敏度。经过科学技术与信息技术的不断发展，在导电高分子纳米聚合物的聚合过程中，能够对原位氧化聚合法进行合理利用，并将热敏水凝胶注入到其内部当中，从而制成压力-微波传感器。在水凝胶内部存在的聚苯胺不同聚合物，能够保证均匀分散。这样可以在一定程度上，将水凝胶的机械性能完善，确保体积在膨胀之后也不会遭到破坏。在纳米复合聚合物上，有着一定的压缩力，压缩力可以在一定程度上完善材料的导电性能。并将其应用在不同环节中，比如，传感器、PH开关、微波控制等。

4  结语

综上所述，导电高分子材料能够达到良好的金属防腐效果，因此，对于导电高分子材料要加大研究力度。在这一过程中，对于不同导电高分子材料的优势与特点要有正确认识，这样才能真正将导电高分子材料的作用与价值充分发挥。为在最大程度上将防腐情况控制在合理范围内，要将导电高分子材料应用在其中，促使金属材料能够发挥自身良好性能，延长自身的使用寿命。导电高分子材料对于我国社会发展而言具有重要作用，基于此，对于导电高分子材料要给予更多重视与关注。

参考文献

[1] 葛美珍.有机导电高分子材料的导电机制分析[J].现代盐化工，2020，47（1）：18-19.

[2] 宁廷州，张敬芝，付玲.导电高分子材料在电子器件中的研究进展[J].工程塑料应用，2019，47（11）：162-167.

[3] 王天星，薛守庆，程秋贤，等.聚吡咯导电高分子膜在金属防腐方面的研究进展[J].山东化工，2018，47（10）：25，28.

[4] 赵贺，韩叶林，刘霞，等.导电高分子材料应用的最新进展与展望[J].材料导报，2016，30（S2）：328-334.