ИНГИБИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ПОЛИАНИЛИНА НА КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛА
Солодов М.С.
Ярославский государственный технический университет, Ярославль, Россия. Студент VI курса. Научный руководитель: Кошель С.Г.
Защита от коррозии имеет огромное экологическое и экономическое значение, поэтому актуальным является разработка новых эффективных средств защиты от коррозии. В области практики и теории защиты металлов от коррозии в последнее время появились новые направления. Одно из них - создание и исследование электропроводящих полимеров, ингибирующих коррозию многих металлов, в том числе и железа. К таким материалам относят полианилин. Этот материал способен заменить широко используемые экологически опасные пигменты пассивирующего типа на основе хроматов и свинца. Полианилин обеспечивают повышение коррозионной защиты металла подложки и эффективно препятствуют коррозии подложки в результате воздействия окружающей среды. Механизм антикоррозионной защиты полианилина достаточно интересен. Нанесение полианилина на поверхность металла приводит в действие двойной защитный механизм. В результате благородно-металлических свойств полианилина, он сдвигает коррозионный потенциал поверхности металлов в анодную область. Параллельно с этим происходит сложный ряд реакций в пограничном слое между полианилином и металлом, приводящим к формированию гомогенного, тонкого, но плотного, пассивного слоя металлического оксида (Fe2O3 на железе или стали). При этом металлический оксидный слой проявляет пассивное поведение относительно коррозийных систем и формирует химический и физический барьер, который является очень стойким к коррозии. При этом в реакции с поверхностью металла полианилин действует как катализатор окисления металла, другими словами, полианилин гарантирует почти неограниченную доступность к созданию или восстановлению пассивного слоя металла. Для коррозионных испытаний полианилин был получен электрохимическим методом. В качестве кислот-допантов были использованы серная, фосфорная, щавелевая и п-толуолсульфоновая кислоты. Полученный полианилин наносили на поверхность подложки. Коррозионные исследования проводились в 3% NaCl. В результате потенциодинамических исследований установлено, что сдвиг потенциала коррозии является переменной величиной и зависит как от условий получения полианилина, так и от состава полианилинового покрытия. При исследовании поляризационных кривых стали с нанесенным полианилином было установлено, что антикоррозионная способность полианилина зависит от типа допирующего компонента в полимере. Наибольшее смещение потенциала в положительную область, а, следовательно, и лучший защитный эффект, наблюдался при нанесении полианилина, допированного фосфорной кислотой, и чуть меньше – серной, щавелевой, п-толуолсульфоновой кислотой, и недопированного полианилина. При этом после минутной выдержки металла с полианилином в воде наблюдалось смещение потенциала в анодную область на 100-200 мВ. Отсюда следует, что сдвиг потенциала в анодную область является не причиной пассивирования поверхности стали, а ее следствием. Исследования показали, что при нанесении как недопированного, так и допированного разными кислотами полианилина наблюдается уменьшение скорости коррозии (табл.1). Таблица 1 – Результаты коррозионных исследований.
Наименьший ток коррозии, который на 40% меньше чем у стали, наблюдался при допировании полианилина фосфорной кислотой, а так же близкие к этому значению имеют допированный щавелевой кислотой полианилин и недопированный полианилин. Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что тип допирующего компонента в полианилине влияет на антикоррозионные свойства полимера. Показано, что наилучшими антикоррозионными свойствами обладает полианилин, допированный фосфорной кислотой.
|
