一種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化工領域，涉及一種不銹鋼的改性方法，具體來說是一種在不銹鋼表 面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法。
【背景技術】
[0002] 導電高分子聚吡咯（PPy)具有環境穩定性好、易合成、導電性較高、氧化還原可逆 性好等優點，在傳感器、光電器件、金屬防腐、生命科學和電池等領域具有重要的應用研究 價值。尤為突出的是因為PPy膜能夠阻擋腐蝕性物質到達金屬表面，所以在許多場合均表 現出優異的防腐蝕效果。
[0003] 傳統的聚吡咯薄膜的基本在水溶液中形成，受到溶液PH、電壓的影響嚴重，即使在 有機溶劑中形成也是加入許多添加劑，步驟繁瑣，生成條件受限制。
【發明內容】
[0004] 針對上述現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種在不銹鋼表面電沉積形 成聚吡咯薄膜的方法，所述的這種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法要解決現有 技術中的聚吡咯薄膜在水溶液形成時易受PH、電壓影響的技術問題，同時在在有機溶劑中 形成時需要許多添加劑，而且工藝復雜的技術問題。
[0005] 本發明提供了一種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以 不銹鋼箱為陽極，以不銹鋼箱為陰極，控制陰極和陽極的距離為1~5_，以N-甲基吡咯烷 酮（NMP)為溶劑，吡咯為電解質，NMP與吡咯的體積比值為1~200,溫度為10~90°C，在 電壓范圍為10~300V的條件下進行電泳沉積10~30min，然后將得到的陽極片清洗烘干， 即在不銹鋼表面形成聚吡咯薄膜。
[0006] 進一步的，所述烘干過程是在鼓風干燥箱中進行的。
[0007] 進一步的，采用去離子水清洗·
[0008] 本發明以不銹鋼箱為陽極，以不銹鋼箱為陰極，兩電極距離為1~5mm，以NMP為 溶劑，吡咯為電解質，NMP與吡咯的體積比值為1~200,溫度為10~90°C，在電壓范圍為 10~300V的條件下進行電泳沉積10~30min，在陽極不銹鋼箱上會得到聚吡咯薄膜。本 發明不僅僅解決了在水溶液中電壓范圍窄的問題，而且解決了在有機溶劑中受PH的影響 的問題，在不銹鋼表面制作出具有防腐蝕性能的聚吡咯薄膜。
[0009] 本發明和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本發明解決了聚吡咯薄膜在水溶 液形成時易在水溶液中受PH、電壓影響的問題，而且解決了在有機溶劑中添加劑繁多的問 題，將制備的限制條件大大減少。本發明工藝簡單，容易操作。
【附圖說明】
[0010] 圖1、實施例中1聚吡咯的SEM圖；
[0011] 圖2、實施例中1聚吡咯的Raman圖；
[0012] 圖3、實施例中1聚吡咯的IR圖；
[0013] 圖4、實施例1中304不銹鋼電沉積前后的塔菲爾圖；
[0014] 圖5、實施例2中316L不銹鋼電沉積前后的塔菲爾圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面通過具體實施例結合附圖對本發明進一步闡述，但并不限制本發明。
[0016] 實施例1
[0017] 用20mlNMP為溶劑，吡咯為電解質，以不銹鋼箱為陽極，304不銹鋼箱為陰極，恒電 壓150V進行電沉積30min，溫度為25°C，得到聚吡咯薄膜。
[0018] 將電沉積得到的陽極聚吡咯薄膜用去離子水清洗，然后放到鼓風干燥箱中恒溫烘 干，得到聚吡咯薄膜。
[0019] 將得到的聚吡咯薄膜做SEM，分析結果如圖1，Raman圖譜分析結果如圖2,IR圖譜 結果如圖3。
[0020] 然后將得到的附有聚吡咯薄膜的不銹鋼箱放在，0. 15MNaCl溶液中測試塔菲爾曲 線分析聚吡咯薄膜的耐腐蝕性能。其結果如圖4,304裸不銹鋼箱，在實施例1的條件下進 行電沉積的304不銹鋼箱，以及分別在0. 15MNaCl溶液中浸泡26h后的不銹鋼箱的塔菲爾 對比曲線。
[0021] 結果分析如下表：
[0024] 由上表數據分析得知，經過電沉積在304不銹鋼表面形成的ppy膜具有較好的防 腐蝕性能，尤為突出的是時間越久，其防腐蝕性能越明顯。
[0025] 實施例2
[0026] 用20mlNMP為溶劑，吡咯為電解質，以不銹鋼箱為陽極，316L不銹鋼箱為陰極，恒 電壓280V進行電沉積30min，溫度為25°C，得到聚吡咯薄膜。
[0027] 將電沉積得到的陽極聚吡咯薄膜用去離子水清洗，然后放到鼓風干燥箱中恒溫烘 干，得到聚吡咯薄膜。
[0028] 然后將得到的附有聚吡咯薄膜的不銹鋼箱放在，0. 15MNaCl溶液中測試塔菲爾曲 線分析聚吡咯薄膜的耐腐蝕性能。其結果如圖5,316L裸不銹鋼箱，在實施例2的條件下進 行電沉積的316L不銹鋼箱，以及分別在0. 15MNaCl溶液中浸泡26h后的不銹鋼箱的塔菲 爾對比曲線。
[0029]結果分析如下表：
[0030]
[0031] 由上表數據分析得知，經過電沉積在316L不銹鋼表面形成的ppy膜同樣具有較好 的防腐蝕性能，尤為突出的是時間越久，其防腐蝕性能越明顯。
[0032] 以上所述僅是本發明的實施方式的舉例，應當指出，對于本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變 型也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以不銹鋼箱為陽 極，以不銹鋼箱為陰極，控制陰極和陽極的距離為1~5_，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，吡咯 為電解質，N-甲基吡咯烷酮與吡咯的體積比值為1~200,溫度為10~90°C，在電壓范圍 為10~300V的條件下進行電泳沉積10~30min，然后將得到的陽極片清洗烘干，即在不銹 鋼表面形成聚吡咯薄膜。2. 如權利要求1所述的一種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在 于：所述烘干過程是在鼓風干燥箱中進行的。
【專利摘要】本發明提供了一種在不銹鋼表面電沉積形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以不銹鋼箔為陽極，以不銹鋼箔為陰極，控制陰極和陽極的距離為1～5mm，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，吡咯為電解質，NMP與吡咯的體積比值為1～200，溫度為10～90℃，在電壓范圍為10～300V的條件下進行電泳沉積10～30min，然后將得到的陽極片清洗烘干，即在不銹鋼表面形成聚吡咯薄膜。本發明不僅僅解決了在水溶液中受PH、電壓影響的問題，而且解決了在有機溶劑中添加劑繁多的問題，將制備的限制條件大大減少。
【IPC分類】C25D9/02
【公開號】CN105297098
【申請號】CN201510764320
【發明人】張全生, 尹佳佳, 馬可, 雷天輝, 程素貞, 賈李李, 張建輝, 張偉, 黃海軍, 張道明, 張立恒, 霍孟飛, 任楨, 杜蓓瑩, 李敏, 陳磊, 黃嫣
【申請人】上海應用技術學院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月10日