一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門、各行業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活和社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。為了防止腐蝕，世界各國均投入大量的人力、財(cái)力，采用各種手段來進(jìn)行腐蝕防護(hù)。
[0003]聚苯胺是當(dāng)今具有特殊功能的高科技新材料之一，大量試驗(yàn)結(jié)果證明，聚苯胺涂料對金屬具有優(yōu)異的防腐能力。目前開發(fā)聚苯胺防腐涂料成為涂料研究領(lǐng)域的一個(gè)新的熱點(diǎn)。現(xiàn)有聚苯胺防腐涂料主要有以下兩種類型:(1)電化學(xué)聚合形成聚苯胺涂層，但該方法不適用于現(xiàn)場施工及大型金屬部件的防腐處理，因此應(yīng)用有限；(2)采用化學(xué)方法合成聚苯胺作為防腐添加劑，與常用成膜樹脂共混制備成復(fù)合涂料。該方法克服了電化學(xué)聚合方法的不足，為目前主要的研究領(lǐng)域。
[0004]專利ZL 03121402.9^200810051457.X、200810051576.5 報(bào)道了通過聚苯胺與環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、固化劑以及各種添加劑制備聚苯胺防腐涂料。然而，聚苯胺因其分子鏈具有很強(qiáng)的共軛性，一直被認(rèn)為是一種不溶不熔的聚合物，和一般聚合物相容性較差；而且與傳統(tǒng)的防腐添加劑比，聚苯胺在價(jià)格成本上還不具有優(yōu)勢。因此將導(dǎo)電聚苯胺在通用樹脂及有機(jī)溶劑中分散或溶解，使其加入較少量聚苯胺即可達(dá)到理想的防腐效果一直是科學(xué)家努力的方向。雖然目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用一些特殊的強(qiáng)極性溶劑，如N-甲基吡咯烷酮、間甲酚等可使聚苯胺溶解，但這些溶劑一般存在沸點(diǎn)較高，并有毒性，因此很難在防腐涂料中得到應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明采用一種特殊的磷酸酯作為聚苯胺的摻雜劑，利用“反離子誘導(dǎo)加工性”，使聚苯胺在有機(jī)溶劑中得到很好的分散，從而使在防腐涂料配方中加入很少量的導(dǎo)電聚苯胺就獲得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本。采用環(huán)氧樹脂與聚苯胺防腐涂料體系，涂層耐劃傷實(shí)驗(yàn)lOOOh銹蝕不擴(kuò)展，板面不起泡。使其在實(shí)際工程中有廣應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明提供的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其為雙組分涂料，其配方的組份及重量份配比為:
A組份:
環(huán)氧樹脂120?200 ；
磷酸酯摻雜聚苯胺 10?50 ;
顏料300?500 ；
填料50?160 ;
稀釋劑200?300 ； 助劑10?30 ;
B組份:
固化劑60?150 ;
所述的環(huán)氧樹脂為E51、E44或E20 ;
所述的顏料為三聚磷酸二氫鋁、磷酸鋅和云母氧化鐵；三聚磷酸二氫鋁:磷酸鋅:云母氧化鐵的重量比為120?200: 120?200: 60?100 ；
所述的填料為氧化鋅、滑石粉和沉淀硫酸鋇；滑石粉:氧化鋅:沉淀硫酸鋇的重量比為 20 ?60: 20 ?50: 10 ?50 ;
所述的稀釋劑為二甲苯；
所述的助劑為分散劑BYK163和流平劑BYK371 ;分散劑BYK163:流平劑BYK371的重量份比為5?15: 5?15 ;
所述的固化劑為固化劑NX-2015，固化劑NX-2040，固化劑NX-2041，固化劑NX-2045，固化劑ZY-650或固化劑ZY-3115 ；
所述的摻雜聚苯胺是由如下方法制備的:按mol比，本征態(tài)聚苯胺:磷酸酯:水=1: 0.1?0.5: 40?50，將磷酸酯與本征態(tài)聚苯胺混合于水中混合2?6小時(shí)，過濾，用水洗滌至濾液中性，濾餅在烘箱烘干，得到磷酸酯摻雜聚苯胺；本征態(tài)聚苯胺是未摻雜的中間氧化態(tài)聚苯胺。
[0007]本發(fā)明提供的一種摻雜聚苯胺防腐涂料的制備方法的步驟和條件如下:
按配比稱取環(huán)氧樹脂、稀釋劑放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下放入磷酸酯摻雜聚苯胺粉末，攪拌0.5?2小時(shí)，攪拌下再分別加入助劑、顏料和填料，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0.5?3小時(shí)，砂磨1?5小時(shí)，用200目濾布過濾，得到A組份；
按配比將組份B與組份A在高攪機(jī)中以1200?1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢??5分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。
[0008]一種磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料的用法如下:將磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹處理的金屬材料的表面上，室溫固化即可。
[0009]有益效果:本發(fā)明制得的磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料具有較強(qiáng)的耐鹽霧、酸、堿等介質(zhì)和大氣環(huán)境腐蝕。
[0010]本發(fā)明制備出的磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料對于不同金屬如鋼鐵、銅、鋁等均有很好的防腐效果。
[0011]本發(fā)明的磷酸酯摻雜聚苯胺合成工藝簡單，制備成本低。
[0012]本發(fā)明的磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料與傳統(tǒng)聚苯胺防腐涂料相比降低了聚苯胺的添加量，降低了使用成本，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
[0013]本發(fā)明的磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料可以達(dá)到耐劃傷實(shí)驗(yàn)lOOOh銹蝕不擴(kuò)展，板面不起泡，達(dá)到這樣的技術(shù)指標(biāo)是傳統(tǒng)聚苯胺防腐涂料的2倍多，解決了傳統(tǒng)聚苯胺防腐涂料耐劃傷實(shí)驗(yàn)易起泡等缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
分別稱取100克環(huán)氧樹脂E51、二甲苯240克放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下分別加入5克分散劑BYK163，三聚磷酸二氫鋁150克，磷酸鋅150克，云母氧化鐵100克，滑石粉80克，氧化鋅70克，沉淀硫酸鋇50克，流平劑BYK371:5克，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2小時(shí)，砂磨3小時(shí)，用200目濾布過濾，得到A組份。
[0015]B組份為:50克固化劑NX-2015 ；
將組份A與組份B在高攪機(jī)中以1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。將其噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹處理的鋼材料的表面，室溫固化即可。待漆膜完全固化后測試其鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)蛣潅阅堋?br>[0016]實(shí)施例2:
分別稱取150克環(huán)氧樹脂E51、二甲苯200克放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下，放入由結(jié)構(gòu)式為
(1)的磷酸酯制備的磷酸酯摻雜聚苯胺粉末10克，攪拌2小時(shí)，攪拌下，再分別加入15克分散劑BYK163，三聚磷酸二氫鋁150克，磷酸鋅150克，云母氧化鐵70克，滑石粉60克，氧化鋅50克，沉淀硫酸鋇40克，5克流平劑BYK371，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌1小時(shí)，砂磨2小時(shí)，用200目濾布過濾，得到A組份。
[0017]B組份為:100克固化劑NX-2040 ；
將組份A與組份B在高攪機(jī)中以1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。
[0018]將其噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹處理的鋼材料的表面，室溫固化即可。待漆膜完全固化后測試其鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)蛣潅阅堋?br>[0019]實(shí)施例3:
分別稱取120克環(huán)氧樹脂E44、二甲苯220克放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下，放入由磷酸酯結(jié)構(gòu)式為(3)的磷酸酯制備的磷酸酯摻雜聚苯胺粉末20克，攪拌1小時(shí)，攪拌下再分別加入10克分散劑BYK163，三聚磷酸二氫鋁200克，磷酸鋅200克，云母氧化鐵100克，滑石粉30克，氧化鋅20克，沉淀硫酸鋇10克，10克流平劑BYK371，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0.5小時(shí)，砂磨3小時(shí)，用200目濾布過濾，得到A組份。
[0020]B組份為:60克固化劑NX-2041 ；
將組份A與組份B在高攪機(jī)中以1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。
[0021]將其噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹處理的鋼材料的表面，室溫固化即可。待漆膜完全固化后測試其鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)蛣潅阅堋?br>[0022]實(shí)施例4:
分別稱取200克環(huán)氧樹脂E44、二甲苯240克放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下，放入由磷酸酯結(jié)構(gòu)式為(2)的磷酸酯制備的磷酸酯摻雜聚苯胺粉末30克，攪拌0.5小時(shí)，攪拌下再分別加入5克分散劑BYK163，三聚磷酸二氫鋁130克，磷酸鋅130克，云母氧化鐵60克，滑石粉20克，氧化鋅20克，沉淀硫酸鋇10克，5克流平劑BYK371，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌3小時(shí)，砂磨1小時(shí)，用200目濾布過濾，得到A組份。
[0023]B組份為:150克固化劑ZY-650 ；
將組份A與組份B在高攪機(jī)中以1300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。
[0024]將其噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹處理的鋼材料的表面，室溫固化即可。待漆膜完全固化后測試其鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)蛣潅阅堋?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于，其為雙組份涂料，其組份及重量份配比為: A組份: 環(huán)氧樹脂120?200 ； 磷酸酯摻雜聚苯胺 10?50 ; 顏料300?500 ； 填料50?160 ; 稀釋劑200?300 ； 助劑10?30 ; B組份: 固化劑60?150。2.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為E51、E44或E20。3.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的顏料為三聚磷酸二氫鋁、磷酸鋅和云母氧化鐵；三聚磷酸二氫鋁:磷酸鋅:云母氧化鐵的重量比為120?200: 120?200: 60?100。4.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的填料為氧化鋅、滑石粉和沉淀硫酸鋇；滑石粉:氧化鋅:沉淀硫酸鋇的重量比為20?60: 20 ?50: 10 ?50。5.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的稀釋劑為二甲苯。6.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的助劑為分散劑BYK163和流平劑BYK371 ;分散劑BYK163:流平劑BYK371的重量份比為5?15: 5 ?15。7.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于所述的固化劑為固化劑NX-2015，固化劑NX-2040，固化劑NX-2041，固化劑NX-2045，固化劑ZY-650或固化劑ZY-3115。8.所述的摻雜聚苯胺是由如下方法制備的:按mol比，本征態(tài)聚苯胺:磷酸酯:水=1: 0.1?0.5: 40?50，將磷酸酯與本征態(tài)聚苯胺混合于水中混合2?6小時(shí)，過濾，用水洗滌至濾液中性，濾餅在烘箱烘干，得到磷酸酯摻雜聚苯胺；本征態(tài)聚苯胺是未摻雜的中間氧化態(tài)聚苯胺。9.如權(quán)利要求1所述的一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，其特征在于步驟如下: 按配比稱取環(huán)氧樹脂、稀釋劑放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下放入磷酸酯摻雜聚苯胺粉末，攪拌0.5?2小時(shí)，攪拌下再分別加入助劑、顏料和填料，以2500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0.5?3小時(shí)，砂磨1?5小時(shí)，用200目濾布過濾，得到組分A ; 按配比將組份B與組份A在高攪機(jī)中以1200?1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢??5分鐘，得到磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含有導(dǎo)電聚合物的防腐涂料制備方法，采用特殊的磷酸酯作為聚苯胺的摻雜劑，利用“反離子誘導(dǎo)加工性”，使聚苯胺在有機(jī)溶劑中得到很好的分散，從而使在防腐涂料配方中加入很少量的導(dǎo)電聚苯胺就獲得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本，該防腐涂料具有較強(qiáng)的耐鹽霧、酸、堿等介質(zhì)和大氣環(huán)境腐蝕；對于不同金屬如鋼鐵、銅、鋁等均有很好的防腐效果，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，本發(fā)明的合成工藝簡單，制備成本也低。所述的防腐涂料可以達(dá)到耐劃傷實(shí)驗(yàn)1000h銹蝕不擴(kuò)展，板面不起泡，達(dá)到這樣的技術(shù)指標(biāo)是傳統(tǒng)聚苯胺防腐涂料的2倍多，解決了傳統(tǒng)聚苯胺防腐涂料耐劃傷實(shí)驗(yàn)易起泡等缺陷。
【IPC分類】C09D179/02, C09D5/08, C09D163/00, C09D7/12
【公開號(hào)】CN105368268
【申請?zhí)枴緾N201510987671
【發(fā)明人】陳昕雄
【申請人】泉州市奈斯材料科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月27日