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近年来聚苯胺作为新兴导电高分子材料以其结构简单,价格低廉和超强的稳定性等优点成为研究热点。尤其在金属腐蚀与防护方面,聚苯胺作为绿色无毒的防腐填料成为该领域中最有希望的应用领域。大量文献报道,聚苯胺防腐性能强烈依赖于其电化学性质,只有具备足够的氧化-还原活性才能发挥其长效防腐能力。由于聚苯胺(PANI)独特的质子酸掺杂机制,其在高pH值环境中会发生去质子化过程,导致失去导电性和电化学活性,故普通PAN1只有在酸性介质中(pH<4)才具有电化学氧化-还原活性,这成为PANI在防腐应用中的一大障碍。本文从这三方面入手,就提高PANI在高pH值溶液中电化学活性的方法进行系统研究,重点研究了高分子酸掺杂、自掺杂和石墨烯掺杂PANI的制备方法、化学结构、电化学特性以及提高电化学活性的作用机制；同时也进一步研究了其在防腐涂层中的应用。1、基于大分子酸掺杂机制,利用溶液聚合法合成了丙烯酸酯接枝环氧(A-g-EP)大分子酸,再进行原位化学氧化聚合制备丙烯酸酯接枝环氧-聚苯胺(PANI-A-g-EP)复合物。采用用红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、表面电阻测试、电化学测试等手段对复合物树脂性能进行了表征,结果表明复合物具有双极化子和独特的自交联结构,丙烯酸酯接枝环氧中的羧基基团能实现对聚苯胺的高分子酸掺杂；复合物中聚苯胺的量对其导电性有较为显著的影响。复合物中聚苯胺的分子量低,电化学防腐性能未达到预期效果,但具有较好的抗静电性能。2、基于质子酸掺杂机制,向聚合体系中引入5-氨基水杨酸,制备苯胺、5-氨基水杨酸共聚物(PAASA),利用聚合物链上可电离的负电性功能基团直接掺杂聚合物,实现共聚物的自掺杂。采用红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、盐雾试验、电化学测试等手段对共聚物的结构与防腐性能进行了研究,结果表明共聚物的产率、电导率、形貌受共聚单体的摩尔比影响。当共聚比例(nAni:nASA)为16：1时,共聚物呈均一的纳米纤维状,且在pH为7.0的介质中任然具有一对氧化-还原峰,电化学活性得到了提高。3、基于电荷转移掺杂机制,在苯胺、5-氨基水杨酸共聚的基础上引入氧化石墨烯,一步溶液法制备苯胺、5-氨基水杨酸共聚物与石墨烯的复合物(GPA)。通过红外光谱(FTIR)拉曼光谱(Raman)X-谢线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)、电化学测试等测试手段对复合物的结构与性能进行了研究。结果表明,氧化石墨烯可以被共聚单体苯胺与5-氨基水杨酸还原且共聚物纤维均匀的负载在石墨烯表面；当共聚物PAASA与氧化石墨烯质量比为8：1时,GPA复合材料电化学活性最高,在pH 7的电解质中有两对明显的氧化-还原峰,电化学活性得到了极大地提高。以1.5%的GPA8复合物填充水性丙烯酸接枝环氧氨基烤漆(EMA/A)得到的涂层在3.5%的NaCl溶液中浸泡8天以后,涂层的腐蚀电流降低了两个数量级,涂层防腐性能优异。