专利名称：掺杂态聚2,3-二甲基苯胺的制备及其在防腐涂料中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及苯环上含供电子取代基的聚苯胺衍生物一聚2，3 二甲基苯胺的制备， 尤其涉及掺杂态聚2，3 二甲基苯胺的制备，及其作为防腐添加剂在防腐涂料中的应用。
背景技术：
在过去几十年里，导电聚合物在电子工业中的应用引起了人们的高度关注，例如 防电磁波干扰屏蔽，静电保护等。导电聚苯胺作为一种新型的功能高分子材料，由于其具有导电性较好，原料价廉易得、合成工艺简便、稳定性好等特点，在二次电池、电致变色元件、 光电二极管以及防腐蚀等领域中有着广泛的应用。在防腐领域，聚苯胺(PANI)主要作为缓释剂来保护涂层。由于PANI分子中存在 C=N官能团，因此能较容易被吸附到金属表面，从而起到缓蚀作用。1984年，DeBerry用电化学方法制备了 PANI，其研究结果表明，在氯化物介质中，PANI通过阳极保护，可以有效地保护低碳钢。PANI虽然提高了材料的防腐蚀性能，但其溶(熔)加工性差的特点，极大地限制了其在材料防腐方面的应用。为了改善PANI的可加工性，目前可采用的方法有表面修饰、引入功能性质子酸进行掺杂、与可溶性高分子进行复合以及制备乳胶微球等。近年来， 研究者通过向苯环上引入供电子取代基，以期降低分子间的相互作用力，来提高PANI的溶解性。王青武等以苯胺与邻甲氧基苯胺为单体，合成了 PANI、聚邻甲氧基苯胺(PoAs)和苯胺共聚物(P(An-C0-0As))，发现以上三种聚合物均对马口铁表现出优异的抗腐蚀性，而苯胺共聚物则较为显著地改善了聚苯胺的溶解性(苯胺共聚物/环氧共混体系防腐蚀行为的研究[J].电化学，2004，10: 222-228) 此外，环取代的聚苯胺衍生物在其它领域也有着潜在的应用，如中国专利CN 1667020提供了一种给电子基取代聚苯胺衍生物——聚2，5- 二甲氧基苯胺的合成方法， 以期应用在修饰电极上；国外Anjali等制备了掺杂态聚苯胺及其衍生物，研究了它们对月旨肪酉享白勺4专感效应(Polyaniline and its substituted derivatives as sensor for aliphatic alcohols [J]. Sensors and Actuators B, 2000，67: 173-177)；国外 Milind 等研究了聚2，3-二甲基苯胺在湿度传感器方面的应用(P0ly(2，3-dimethylaniline) as a competent material for humidity sensor. Journal of Applied Polymer Science, 2001， 81:1382-1387)。但是，采用质子酸来掺杂合成掺杂态P2，3-DMA的方法尚鲜见报道，而且，关于掺杂态P2，3-DMA在金属腐蚀与防护领域的研究也未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚苯胺衍生物的制备方法，尤其是掺杂态聚2，3- 二甲基苯胺的制备方法，其在溶解性和防腐性上比聚苯胺更优。用于制备聚2，3- 二甲基苯胺的单体2，3- 二甲基苯胺是苯胺的衍生物，具有如下分子式
权利要求
1.质子酸掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的制备方法，该方法包括1)将蒸馏水、质子酸和2，3-二甲基苯胺加入反应器，搅拌使其混合均勻，其中质子酸与2，3-二甲基苯胺的摩尔比为广5.5:1 ；2)将氧化剂溶于蒸馏水后，缓慢滴加到反应器中；3)在1(T10(TC的温度下反应广30小时；4)过滤和洗涤；得到质子酸掺杂态聚2，3-二甲基苯胺滤饼。
2.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤5)所得滤饼进行干燥和然后研磨，得到质子酸掺杂的聚2，3-二甲基苯胺粉末，优选是进行抽滤，并用蒸馏水洗至滤液无色。
3.根据权利要求书1所述的制备掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的方法，其特征是步骤1) 中，蒸馏水与2，3- 二甲基苯胺的摩尔比为20 200 1，优选30 150 1，更优选50 100 1。
4.根据权利要求书1所述的制备掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的方法，其特征是步骤1) 中，质子酸与2，3- 二甲基苯胺的摩尔比为广4. 5 1，优选广3. 5:1，更优选广2. 5:1。
5.根据权利要求书1或4所述的制备掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的方法，其特征是步骤2)中，氧化剂与2，3- 二甲基苯胺的摩尔比为广5 1，优选广4 1，更优选广3 1。
6.根据权利要求书1或4所述的制备掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的方法，其特征是步骤2)中，氧化剂与蒸馏水的摩尔比为1:5 10。
7.根据权利要求书1所述的制备掺杂态聚2，3-二甲基苯胺的方法，其特征是步骤2) 中，氧化剂是过硫酸铵或过硫酸钠。
8.8、由权利要求1-7中任何一项的方法所制备的质子酸掺杂态聚2，3-二甲基苯胺。
9.由权利要求1-7中任何一项的方法所制备的或根据权利要求8的质子酸掺杂态聚 2，3-二甲基苯胺作为防腐添加剂在防腐涂料组合物中的应用，其中该掺杂态聚2，3-二甲基苯胺作为一种防腐添加剂以基于基础涂料组合物的重量的0. r50wt%的用量加入到基础涂料组合物中，得到防腐涂料组合物。
10.根据权利要求9的应用，其中基础涂料组合物选自环氧树脂涂料组合物、聚氨酯涂料组合物、酚醛树脂漆组合物、醇酸树脂漆组合物、聚丙烯酸酯漆组合物、天然漆组合物和油脂漆组合物。
全文摘要
本发明提供一种苯环上含供电子取代基的聚苯胺衍生物的制备方法，涉及供电子基取代聚苯胺－聚2,3-二甲基苯胺的制备方法，提供一种质子酸掺杂聚2,3-二甲基苯胺的制备方法及其在防腐蚀涂料中的应用。公开了采用溶液原位聚合法合成聚2,3-二甲基苯胺的方法，该方法包括向容器中加入蒸馏水、质子酸和2,3-二甲基苯胺；以过硫酸钠或过硫酸铵作为氧化剂，将之溶于蒸馏水中，缓慢滴入反应体系；反应完成后，抽滤，洗涤，烘干，研磨，即可得到掺杂态聚2,3-二甲基苯胺粉末。本发明提供的聚2,3-二甲基苯胺改善了聚苯胺的溶解性和分散性，且在防腐性能上比本征态聚苯胺更优。
文档编号C09D175/04GK102276830SQ20111018632
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者严俊, 仁纪纲, 单洪亮, 马利, 黄超群 申请人:绍兴贝斯美化工有限公司, 重庆大学