一种聚丙烯-琼脂盐桥及其制备方法与应用与流程

4％、0.25-4％，按固含量计算的加入量分别为0.11-0.45％、0.11-1.8％、0.11-1.8％。
12.本发明还提供一种上述聚丙烯-琼脂盐桥在测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位中的应用。
13.具体地，所述应用为：以pt电极作为工作电极插入所述含氢氟酸的自泳涂料中，以饱和甘汞电极作为参比电极和辅助电极插入饱和kcl溶液中，所述含氢氟酸的自泳涂料和饱和kcl溶液之间用盐桥联接，接通电源后，测量含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位。
14.所述含氢氟酸的自泳涂料的氧化还原电位的范围为190mv-560mv；
15.所述自泳涂料可以自配(包括乳液合成)，也可以商购获得(例如汉高公司的aquence 930自泳漆)；
16.所述丙烯酸类自泳涂料包括：成膜物质、表面活性剂、颜料、hf、h2o2。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在琼脂凝胶中加入丙烯酸类乳液制得pp-琼脂盐桥，使用这种盐桥测得自泳涂料的氧化还原电位波动显著小于不含丙烯酸类乳液的琼脂-pp盐桥的测量结果，相比不含丙烯酸类乳液的pe、玻璃、304不锈钢和316不锈钢4种盐桥的减少幅度更大。满足了自泳涂料氧化还原电位测量中对盐桥稳定性的要求，且所用原料常见，制作简单，盐桥成品的成本低。
附图说明
18.图1为自泳涂料氧化还原电位测量系统示意图。
19.图2为0.5％纯丙、2％硅丙、2％苯丙与玻璃、304和316不锈钢、pe、空白pp盐桥测得的汉高自泳涂料电位-时间曲线。(a)为整体图，(b)为放大图。
具体实施方式
20.下面结合具体实例对本发明的技术方案进行进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
21.本发明所用的主要实验药品列于表1，所用的主要实验设备和仪器列于表2。
22.表1主要实验药品
[0023][0024]
注：玻璃管、304不锈钢管和316不锈钢管的外径为10mm，内径为8mm。
[0025]
纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液的质量固含量为45％。
[0026]
表2主要实验设备
[0027][0028]
实施例1：0.25％纯丙
[0029]
(1)制备u型管。截取12cm长的外径8mm内径6mm的直pp管，在直pp管内伸入一根直径比pp管小1-2mm的弹簧，用加热电夹板将直pp管加热软化后用三槽弯管器弯成u型管，成型后将弹簧拉出。
[0030]
(2)琼脂溶解。量取3g琼脂粉和97g蒸馏水倒入烧杯后将烧杯放入水浴锅中90℃加热直至完全溶解。
[0031]
(3)kcl加入琼脂中。加入30g kcl，在水浴中90℃加热条件下充分搅拌直至kcl完全溶解。
[0032]
(4)丙烯酸类乳液加入琼脂中。加入0.25g的纯丙乳液，在水浴中90℃加热条件下搅拌，使纯丙乳液分散在琼脂-kcl溶液中。
[0033]
(5)琼脂注入u型管中。趁热用注射器将琼脂加入u形管中，静置冷凝成冻胶。
[0034]
(6)在u型管两端塞入pp网。将3mm厚的500目pp过滤网剪出直径为6mm的小片，将pp网小圆片塞入u型管两端。
[0035]
(7)自泳涂料氧化还原电位的测量。采用两电极体系测量自泳涂料的氧化还原电位。用50g pp烧杯量取50g汉高930自泳涂料。pt电极作为工作电极插入自泳涂料中，饱和甘汞电极作为参比电极和辅助电极放入饱和kcl溶液中，自泳涂料和饱和kcl溶液用盐桥联接，使用ivium电化学工作站测量自泳涂料的氧化还原电位。测量于室温下进行，电位测试时间为1800s。测量系统连接如图1所示。汉高930自泳涂料的氧化还原电位为290-310mv。注：此处自泳涂料的预设值由实施例2和实施例8获得的盐桥0.5％纯丙和2％硅丙测得的电位平均值估计。
[0036]
实施例2：0.5％纯丙
[0037]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例1；步骤4为除加入纯丙乳液的量改为0.5g外，其他同实施例1的步骤4。
[0038]
实施例3：1％纯丙
[0039]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例1；步骤4为除加入纯丙乳液的量改为1g外，其他同实施例1的步骤4。
[0040]
实施例4：2％纯丙
[0041]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例1；步骤4为除加入纯丙乳液的量改为2g外，其他同实施例1的步骤4。
[0042]
实施例5：0.25％硅丙
[0043]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例1；步骤4为加入0.25g的硅丙乳液替代纯丙乳液，其他同实施例1的步骤4。
[0044]
实施例6：0.5％硅丙
[0045]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例5；步骤4为除加入硅丙乳液的量改为0.5g外，其他同实施例5的步骤4。
[0046]
实施例7：1％硅丙
[0047]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例5；步骤4为除加入硅丙乳液的量改为1g外，其他同实施例5的步骤4。
[0048]
实施例8：2％硅丙
[0049]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例5；步骤4为除加入硅丙乳液的量改为2g外，其他同实施例5的步骤4。
[0050]
实施例9：4％硅丙
[0051]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例5；步骤4为除加入硅丙乳液的量改为4g外，其他同实施例5的步骤4。
[0052]
实施例10：0.25％苯丙
[0053]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例1；步骤4为加入0.25g的苯丙乳液替代纯丙乳液，其他同实施例1的步骤4。
[0054]
实施例11：0.5％苯丙
[0055]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例10；步骤4为除加入苯丙乳液的量改为0.5g外，其他同实施例10的步骤4。
[0056]
实施例12：1％苯丙
[0057]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例10；步骤4为除加入苯丙乳液的量改为1g外，其他同实施例10的步骤4。
[0058]
实施例13：2％苯丙
[0059]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例10；步骤4为除加入苯丙乳液的量改为2g外，其他同实施例10的步骤4。
[0060]
实施例14：4％苯丙
[0061]
步骤1、2、3、5、6、7同实施例10；步骤4为除加入苯丙乳液的量改为4g外，其他同实施例10的步骤4。
[0062]
实施例15：0.5％纯丙-200mv
[0063]
步骤1、2、3、4、5、6同实施例2；步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为190-210mv外，其他同实施例2的步骤7。
[0064]
实施例16：0.5％纯丙-550mv
[0065]
步骤1、2、3、4、5、6同实施例2，步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为540-560mv外，其他同实施例2的步骤7。
[0066]
实施例17：2％硅丙-200mv
[0067]
步骤1、2、3、4、5、6同实施例8；步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为190-210mv的外，其他同实施例8的步骤7。
[0068]
实施例18：2％硅丙-550mv
[0069]
步骤1、2、3、4、5、6同实施例8；步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为540-560mv外，其他同实施例8的步骤7。
[0070]
实施例20：2％苯丙-200mv
[0071]
步骤1、2、3、4、5、6同实施例13；步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为190-210mv外，其他同实施例13的步骤7。
[0072]
实施例21：2％苯丙-550mv
[0073]
步骤1、2、3、4、5、6分别同实施例13；步骤7为除自泳涂料的氧化还原电位为540-560mv外，其他同实施例13的步骤7。
[0074]
对比例1：玻璃盐桥
[0075]
步骤1、2、3、4、5分别与实施例1的步骤2、3、5、6、7相同。对比例1和实施例1的区别在于u型管使用已有玻璃u型管以及在琼脂溶液中不加入丙烯酸类乳液。
[0076]
对比例2：304不锈钢盐桥
[0077]
(1)u型管制备。15公分长的直304不锈钢管用410m手动弯管器弯成u型管。
[0078]
步骤2、3、4、5、6分别与对比例1的1、2、3、4、5相同。
[0079]
对比例3：316不锈钢盐桥
[0080]
步骤1为将15公分长的直316不锈钢用410m手动弯管器弯成u型管。步骤2、3、4、5、6同对比例2。
[0081]
对比例4：pe盐桥
[0082]
步骤1使用的管材为直pe管，其余与实施例1的步骤1相同。步骤2、3、4、5、6分别与实施例1的步骤2、3、5、6、7相同。对比例4与实施例1的区别在于管材为pe管、凝胶不加丙烯酸类乳液。
[0083]
对比例5：空白pp
[0084]
步骤1、2、3、4、5、6分别与实施例1的步骤1、2、3、5、6、7相同，即与实施例1相比缺乏步骤4(即不加丙烯酸类乳液)。
[0085]
对比例6：空白pp-200mv
[0086]
步骤1、2、3、4、5同对对比例5，步骤6为除自泳涂料的氧化还原电位为190-210mv外，其他同对比例5的步骤6。
[0087]
对比例7：空白pp-550mv
[0088]
步骤1、2、3、4、5同对比例5，步骤6为除自泳涂料的氧化还原电位为540-560mv外，其他同对比例5的步骤6。
[0089]
定义：电位最大波动＝最大电位-最小电位，单位为mv。
[0090]
表1为添加不同浓度丙烯酸类乳液的pp盐桥测得的汉高自泳涂料的电位最大波动。表2为用0.5％纯丙、2％硅丙、2％苯丙3种盐桥在不同氧化还原电位的汉高自泳涂料中测得的电位最大波动。
[0091]
表1添加不同浓度丙烯酸类乳液的pp盐桥测得的汉高自泳涂料的电位最大波动(单位：mv)。
[0092][0093]
表2用0.5％纯丙、2％硅丙、2％苯丙3种盐桥在不同氧化还原电位的汉高自泳涂料中测得的电位最大波动。
[0094][0095]
从图1中可以看出，u型管材质为玻璃和不锈钢的盐桥测得的电位-时间曲线中电位变化显著大于pp盐桥。其中玻璃盐桥最大，这是由于自泳漆中的hf会和玻璃中的二氧化硅发生反应。氢氟酸也会与304不锈钢发生反应。316不锈钢耐受氢氟酸，但测得的电位波动也较大，这可能是因为316不锈钢表层有氧化物，在氢氟酸中存在稳定过程。另外，盐桥电解质kcl可能与316不锈钢作用。pe盐桥测得的电位波动比pp的大，这可能是因为pe耐受氢氟酸和强氧化性介质的腐蚀性不如pp。添加丙烯酸类乳液提高了pp盐桥测得电位的稳定性，这是因为丙烯酸类乳液中的成分大多耐受氢氟酸和氧化性介质，丙烯酸类乳液分散在琼脂中减少了琼脂与自泳涂料的接触。
[0096]
由表1可见，加入丙烯酸类乳液显著提高了盐桥测量电位的稳定性。当乳液加入量较大时(纯丙为2％、硅丙和苯丙都为4％)，电位稳定性反而稍有下降，这可能是因为乳液破坏了凝胶结构。
[0097]
由表2可见，在自泳涂料的电位不同时，使用0.5％纯丙、2％硅丙、2％苯丙3种盐桥测得的电位均较为稳定。在酸性较大时，不加丙烯酸类乳液的空白pp盐桥测得电位稳定性变得更差。这是因为琼脂耐酸性较差，当酸性增强时，琼脂稳定性变差。
[0098]
由表1和表2可见，苯丙乳液在3种丙烯酸类乳液中测量电位稳定性的提高更显著。