Page 30 - 2025年7月防腐蚀专辑

苏 洋等：聚乙烯吡 烷酮协助导电聚合物防腐涂层的构建及性能研究

备 ，其中引入 PVP 之后的 PANI 涂层及 PANI-
PVP/PPY 涂层的致密性明显强于纯 PANI 涂层，该致
密、均匀的涂层结构有利于涂层耐腐蚀性能的提升。
2. 2 涂层防腐性能
1 000× 10 μm 10 000× 1 μm
通过电化学测试表征各类涂层对 304SS 的防腐
图3 涂层PANI-PVP/PPY的微观形貌 性能。图 4（a）为纯 PANI 涂层与不同 PVP 含量的
Fig. 3 Microstructure morphology of PANI-PVP/PPY composite PANI-PVP涂层的动电位极化曲线，通过 Tafel外推法
coating
对阴极和阳极极化区域拟合可得到各样品的自腐蚀
由图 3 可以看出，PANI-PVP/PPY 涂层形貌主要 电流密度（j ）和自腐蚀电压（E ），结果如表 1 所示。
corr corr
呈现球状的 PPY 特征，这与文献报道相一致 。图中 为了进一步比较各类 PANI-PVP 涂层的防腐稳定性，
[13]
PPY 颗粒粒径为 1~2 μm，且排列紧密，涂层致密性良 在腐蚀环境中对涂层样品进行了开路电位（OCP）测
好 。 对 比 PANI、PANI-PVP 及 PANI-PVP/PPY 这 试。将 3 类不同 PVP 含量的 PANI-PVP 涂层体系在
0. 5
3 种涂层形貌，证实了 PVP 与 PANI 的成功复合及 H SO 环境中稳定 30 min 后测试开路电位，结果如
2 4
PANI-PVP/PPY 复合涂层中外层 PPY 涂层的成功制 图4（b）所示。

（A·cm -2 ） MH H H M 电位/V
]

lg[I/

电位/V
时间/s
H H M
（a）—动电位 化曲线 （b）—开路电位 时间变化曲线
?1 1 1 ?1 1 1 ?1 1 1 ?1

图4 涂覆PANI-PVP和PANI涂层的304SS动电位 化曲线和 PANI-PVP涂层的开路电位 时间变化曲线
Fig. 4 Potentiodynamic polarization curves of 304SS coated by PANI-PVP and pristine PANI coatings and the OCP values versus time
curves of 304SS coated by different PPY-PVP coatings
表1 Tafel 得的各涂层样品 电 化电化学参数
Table 1 The fitted electrochemical parameters of the polarization curves attained by Tafel extrapolation

项目 PANI PANI-PVP 0. 5 PANI-PVP 1. 0 PANI-PVP 1. 5
E /mV -18. 74 -54. 51 -154. 18 -110. 04
corr
j /（A·cm ） 1. 07×10 -5 5. 74×10 -6 8. 52×10 -6 6. 26×10 -6
-2
corr
由图 4（a）与表 1 的拟合结果可见，PANI 涂层中 涂层中PVP的引入有效强化了耐腐蚀性，而当PVP含
j
引入 PVP 的样品相对于纯 PANI 涂层而言， 均降 量较低时，该类复合涂层的耐腐蚀性最好。Wang等 [15]
corr
低。低的 j 值表明样品具有较低的平均腐蚀速 的研究表明，PVP含量过高时，将引起涂层结构松散，增
corr
率 ，其中 PANI-PVP 涂层体系的 j 最小，表明该 加孔隙缺陷，不利于涂层对腐蚀性物质的阻碍作用，该
[14]
0. 5
corr
样品的腐蚀效率最低。 结论与本研究结果一致。因此，后续选择以内层 PVP
高的OCP值表明涂层对304SS基底具有良好的防 含量为 0. 5% 的 PANI-PVP 涂层构建 PANI-PVP/PPY
腐作用，由图4（b）可见，当PVP含量为0. 5%时，涂层体 复合涂层，并通过 EIS 测试比较 PANI-PVP 0. 5 涂层与
系的 OCP 最高，约为 0. 45 V，表明该涂层防腐效果最 PANI-PVP/PPY 涂层体系的耐腐蚀稳定性。

好。对比动电位极化曲线及OCP测试结果可知，PANI 通过 EIS 测试进一步评价 PANI-PVP 及 PANI-
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