聚2,3-二甲基苯胺(Poly(2,3-dimethylaniline), P3)作为聚苯胺(PANI)的一种衍生物，由于芳环上两个供电子基（-CH3）的不对称取代，有效地降低了聚合物链的刚性，减小了链间的作用力，从而提高了其在有机溶剂中的溶解性和分散性，也因此解决了PANI在防腐涂料中分散难的问题。另一方面，供电子基的存在也有利于提高材料的防腐性能，所以P3表现出了优于PANI的防腐性能，有望替代PANI成为一种新的防腐材料。然而，目前制备P3及其复合物的方法当中，采用的氧化剂主要是过硫酸铵(APS)，不但成本高，而且污染严重，治理困难，限制了P3的开发与应用。双氧水(H2O2)是一种绿色环保的氧化剂，在Fe2+离子的存在下，H2O2可以释放出一种氧化能力极强的自由基—羟基自由基(HO·)。这有可能使2,3-二甲基苯胺在聚合过程中产生较多的吩嗪结构单元，从而自组装成片状结构，有利于提高P3在涂层中的阻隔作用，进而提高防腐性能，同时也实现了氧化剂的绿色环保。因此，本论文首次采用H2O2/Fe2+这一催化氧化体系，在盐酸溶液中制备出了片状结构的P3。在此基础上，一方面，通过与缓蚀剂插层改性的MMT复合，获得了防腐性能更好的MMT/P3复合材料。另一方面，利用PANI对其进行表面修饰，改善了P3导电性差的特点，拓展了P3的应用领域。主要研究内容和结果如下：①采用H2O2/Fe2+催化氧化体系，通过原位化学氧化聚合法，在盐酸溶液中制备出了片状结构的P3。机理分析认为，Fenton试剂具有较强的氧化能力，使得聚合反应初期形成的低聚物中，吩嗪结构的含量较高，这一平坦、疏水的结构在后期的聚合过程充当了模版的作用，在π-π堆积和氢键的作用下，最终自组装形成了片状结构的聚合物。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-vis)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、循环伏安(CV)曲线和Tafel极化曲线等手段，对产物的形貌、结构、结晶性、热稳定性、电化学性能以及耐腐蚀性进行了表征。结果表明，与传统的APS氧化聚合产物相比，Fenton体系中制备的P3，其热稳定性和耐腐蚀性较好，但结晶性和电化学活性较差。此外，反应所需时间短、产物氧化程度高、分子量小、产率低。不同体系制备的P3与环氧树脂(EP)复合后，分别得到P3-A/EP (APS体系)和P3-H/EP (H2O2/Fe2+体系)防腐涂料。通过开路电位、Tafel极化曲线和盐雾试验等手段，研究了P3/EP涂层的耐腐蚀性能。结果表明，P3-H在正丁醇/环己酮混合溶剂中具有更好的分散性，且P3-H/EP涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡前后，开路电位、腐蚀电位、极化电阻以及防腐效率均比P3-A/EP涂层高，而腐蚀电流较低。经30天盐雾试验后，P3-A/EP涂层划痕处出现了鼓泡现象，而P3-H/EP涂层划痕处只是轻微的生锈，表现出了较好的防腐性能。②在咪唑啉季铵盐（ODD）插层改性蒙脱土（MMT）的基础上，探讨了ODD-MMT/P3复合物的制备及其防腐性能。FTIR光谱和XRD结果表明，ODD在MMT层间以石蜡层的方式进行排列；根据TGA分析结果，计算得到ODD插层后MMT的离子交换量为45.60mmol/100g。ODD-MMT/P3复合物具有较低的CV峰电流和较高的腐蚀电位，其加入环氧树脂后制备的涂层，在3.5%NaCl溶液中表现出了较P3和MMT/P3更高的防腐性能。③为改善P3导电性差的缺陷，制备了P3/PANI复合物。实验结果表明，FTIR光谱中，3434cm-1、2930cm-1、2850cm-1、1640cm-1、800cm-1处吸收峰的变化，说明导电PANI成功地对P3进行了接枝和包覆；由于PANI的引入，使得P3/PANI复合物的结晶度、电化学活性和电导率均得到提高。制备的复合物仍然具有相对PANI较高的溶解能力和耐腐蚀性能。该复合物拓展了P3的应用领域。另外，采用GAUSSIAN03软件，分别对苯胺和2,3-二甲基苯胺八聚体的结构进行了优化和模拟计算，从理论技术的角度对P3与PANI在有机溶剂中的溶解性能进行了分析。结果表明，P3的键角和分子链长均比PANI的小，这说明由于不对称供电子基的存在，致使P3分子的扭曲程度比PANI大，分子间间隙增大，使得溶剂分子更容易进入；而P3偶极距比PANI的大，则表示P3更容易溶于极性溶剂。