技术的应用领域前景分析：
纳米导电聚苯胺产品的应用简介和市场前景分析
南京理工大学 居 明
聚苯胺是一种纳米级高分子合成材料,俗称导电塑料。它是一类特种功能材料，具有塑料的密度，又具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在国防工业上可用作隐身材料、防腐材料，在民用工业上可用作金属防腐蚀材料、抗静电材料和电子化学品等。优越的产品性能、广阔的应用领域和潜在的市场前景，使其成为目前世界各国争相研究、开发的热门材料。
在导电聚苯胺产品的开发中，目前最有成效的是德国的Ormecon公司，该公司主要生产导电聚苯胺防腐涂料和抗静电涂料，已经在美国、日本和韩国分别建立了“Ormecon America”、“Ormecon Japan”及“Ormecon Korea”三家子公司，已经成为全球最有影响力的导电聚苯胺产品公司。德国科学家利用聚苯胺的优异特性，成功研制出一种不怕生锈和腐蚀的塑胶涂料，这意味着日后要制造寿命过百年的汽车、游艇和大桥将不再是天方夜谭。
近年来，随着高科技的迅猛发展，国际上导电高分子材料及其产品的产值逐年增加，仅2005年其相关产品产值已达到10亿美元，其中电子化学品、抗静电材料、聚苯胺金属防腐蚀材料、电磁屏蔽材料所占比例达到80％以上。
一、聚苯胺可用作防腐蚀涂料
1.1 原理
简单而言，锈蚀是由于金属原子与氧气结合而形成，并会削弱金属的结构，改变金属的性能。为此人们一般会在金属表面涂上漆油或镀上锌层，以减慢金属氧化成锈的过程。不过，漆油和锌层的耐用程度却非常有限。
相对于漆油和锌的防锈功能，聚苯胺的防锈功效却卓越非凡。它不是用作屏障，而是充当催化剂，以干扰金属氧化成锈这个化学反应。聚苯胺先从金属吸取电子，然后将之传到氧气中。这两个步骤会形成一层纯氧化物以阻止锈蚀。研究人员发现，在金属表面涂上聚苯胺涂料之后，能够有效阻止空气、水和盐分发挥化学作用，遏止金属生锈和腐蚀。这种塑胶涂料成本低，用法简便，而且不会破坏环境。
在实验室的环境下，用聚苯胺制造出一种“永久耐用的有机金属”，其防锈能力较锌强一万倍。在实地应用测试中，聚苯胺的防锈效能虽然有所下降，但其防腐蚀效能仍是锌的三至十倍，这已是很大的进步，将来随着工艺的不断改进，其防腐效能一定会有更大的提升。
聚苯胺产品的衍生物非常丰富。纳米聚苯胺可以制成聚苯胺/环氧共混体系、聚苯胺/聚氨酯共混体系、聚苯胺/聚酰亚胺共混体系、聚苯胺/苯乙烯丙烯酸共聚物（SAA）共混体系以及聚苯胺/聚丁基异丁酸酯共混体系等，这些共混物可用于各种场合的表面保护。
这种聚合物涂层优胜于锌的防锈能力之处，还在于其本身不属于重金属，因此对食物链和人体健康的影响较小，而且较锌便宜，更可用于几乎所有金属表面。目前，日本、韩国、意大利、德国和法国等欧亚国家，都已开始采用聚苯胺。
1.2 市场应用
纳米聚苯胺的防腐蚀、防锈产品应用十分广泛，如：
桥梁、港口吊装塔防护；
火电厂脱硫装置及其管道防护；
烟厂烤烟装置以及管道防护；
铁路机车等钢铁件的防腐蚀，
石油、化工、钢铁冶炼、海洋设施等行业设备及管道防腐蚀；
舰船船体防腐蚀；
石油化工槽罐车的槽罐和集装箱防腐蚀；
还可用于武器装备如：火炮、导弹及发射架等多种行业及设备的防腐蚀、防锈领域。
重防腐蚀涂料的发展方向是环保、节能、高性能和功能化。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示：在未来的5年内必须开发出环境友好型长效防污防腐蚀涂料，以符合2008年禁用三丁基锡防污防腐蚀涂料的要求；开发功能型涂料为基础的防腐蚀涂料，代替有毒污染环境的红丹、铬酸盐等金属防腐蚀底漆。将具有广阔的前景。
如桥梁防腐蚀涂料的用量每公里就达到60吨，每年就此一项需要消耗3万吨，由此可见防腐蚀涂料每年的用量具大。
二、聚苯胺可用作抗静电和电磁屏蔽材料
2.1 原理
由于聚苯胺具有良好的导电性，且与其它高聚物的亲合性优于碳黑或金属粉，可以作为添加剂与塑料、橡胶、纤维结合，制备出性能特殊的抗静电材料及电磁屏蔽材料。
2.2市场应用
用于手机外壳以及微波炉外层防辐射涂料；
可以用于纺织纤维志成导电纤维，制作抗静电以及防辐射衣物；
可用于纺织行业；用于精密电子仪器的包装；制备导电塑料薄膜用于危险物品包装；
可制作成电磁屏蔽墙纸；
克用于制作抗静电海绵和抗静电防震泡沫材料；
可用于喷墨打印和复印的墨粉材料以及印刷用油墨添加剂。
添加到介电常数大的液体中，可以制备成电流变液材料。用于车辆刹车系统和调速系统，也可以制成工业用微型阀门。
可以用于抗静电地板，在抗静电行业使用，如煤矿行业、化工行业、炸药生产以及包装等危险品行业。
可以用于电镀行业中载非金属材料上的预膜镀层替代还原性铜粉。可以替代导电石墨制备石墨炸弹等。
目前国内抗静电机的需求量在5000吨/年，生产能力只有不到三千吨，而且纳米据本案可以替代目前市场已经有的抗静电添加剂如金属粉；导电石墨、表面活性剂等 其市场容量具大。
三、聚苯胺可用作电极材料
3.1 原理
高纯度纳米聚苯胺具有良好的氧化还原可逆性。
3.2市场应用
可以作为二次电池的电极材料。
可以用作有机电化学合成的特种电极。
可以用于水处理用电解电极。
可用于电镀行业的耐腐蚀阳极电极 和导电底层。
四、聚苯胺可用作选择传感器
4.1 原理
纳米聚苯胺对于某些离子和气体具有选择性识别和透过率，因此可作为离子或气体选择电极。
4.2市场应用
可用作余氯传感器材料；
硝酸根离子传感器材料。
五、聚苯胺可用作特殊分离膜
5.1 原理
纳米聚苯胺具有良好的参杂脱参杂的氧化还原可逆性，在碱性条件下有钝化现象。
5.2 市场应用
可制成氯碱功业用分离膜。可以制成分离氢离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子等分离膜在化工、医药、炸药生产等行业使用。
六、聚苯胺可用作耐高温材料
6.1原理
导电聚苯胺纳米材料经测试其热失重温度大于460℃，远远大于其他塑料制品的耐高温程度，同时还具有良好的导热性，其导热系数是其它材料的2—3倍。
6.2 市场应用
可以制备成耐高温材料。用于化工、石油、石化、电站等行业的换热器设备，完全替代石墨、金属等材料的换热器。可用于加热器载体，在工业以及日常生活中使用。
可作为现有太阳能吸光加热材料的替代产品。
目前ORMECON的产品已经被多家公司采用在多种产业中，其中有印刷电路制造；替代金和锡的涂装；造船公司用它来充当船舶抗腐蚀的漆料；而下一代面板显示器公司要用它开发出一种极便宜而且解析度极高的显示器。ORMECON的产品同时也用作防护电磁波的屏蔽材料。
通过以上资料的讲述，可知当前世界上对聚苯胺这种高分子材料的研究和开发正在从实验室走向工业化的初级阶段，聚苯胺的实际工业应用的开发更是处于初始时期。目前我们可知的用途仅仅是其广阔用途的很少一部分，说其是冰山一角也不为过。
目前，在我们国内对聚苯胺的研究和开发还刚刚开始，只有少数几家大学和科研单位在实验室里对聚苯胺的合成机理和导电特性进行原理性的研究，离大规模地进行工业应用还有一段不小距离。
本课题组独立研究聚苯胺材料十几年，积累了成功的制备技术，研究成果已经申报国家专利。
总之，聚苯胺是一种全新的高分子纳米材料，性能独特，合成机理复杂，市场应用前景广阔，值得有识之士投资开发。
效益分析：
1.产品应用领域广，可运用于导电塑料，导电纤维、屏蔽材料、抗静电材料、耐腐蚀涂料、传感器探头、以及军工产品。
2.产品已经经过中试生产性能稳定，没有放大效应。
厂房条件建议：
标准厂房即可。
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