专利名称：水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于金属防腐涂料领域，具体涉及一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
金属防腐涂料主要有两类一类是采用涂敷含有重金属如铬、铅、钥等缓蚀剂的有机涂层和含锌的有机或无机涂层，此类方法虽然有效，但对环境危害极大，且一旦涂层有些微划伤，其防腐效果大大降低；另一类是聚苯胺防腐涂料，市售的聚苯胺防腐涂料广泛采用两种类型涂料，一类是本征态聚苯胺防腐涂料，将本征态聚苯胺粉末添加到环氧树脂中，搅拌、研磨而成，相关的技术内容在专利US6500544、CN02139434. 2、CN98116978. 3、CN200710047366. 4.CN200810069892. 5、CN01138153. I 中进行了报道，另一类是导电性聚苯 胺防腐涂料，将导电性聚苯胺加入到聚氨酯、环氧树脂中充分搅拌研磨制备，相关的技术内容在专利 CN97115977. 7、CN200510057244. 4、US5658649、US6756123B2 予以了公开。但这些聚苯胺防腐涂料，都采用常温固化技术，固化时间长，完全固化需要一周时间。紫外光固化涂料是一种高效、节能的新型涂料，其固化后的涂层具有耐磨性好、硬度高、附着力强、耐腐蚀性好，以及生产成本低和适合于高速自动化生产需求的优点，在工业和高新技术领域得到了广泛的应用，然而，在金属防腐领域的研究很少。中国专利CN200810051457. x公开了一种紫外光固化聚苯胺防腐涂料，其核心技术是将本征态聚苯胺与紫外光固化低聚体相结合，制备了紫外光固化防腐涂料。然而，该涂料中含有的无机填料对紫外光有一定的吸收，尤其对于厚涂层，涂层内部很难固化完全，进而影响涂层的硬度、附着力等性能，涂层的防腐性能大大降低。中国专利CN200810051576. 5公开了一种紫外光-热双固化本征态聚苯胺防腐涂料，通过紫外光辐照使涂料表层或较浅层先交联固化，然后再加热使涂层内部热固化交联，解决了单一紫外光固化涂料固化不完全的缺点，然而，上述的紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料体系中，使用了大量的活性稀释剂单体来稀释树脂到施工粘度，而这些稀释剂单体对人体皮肤会有强烈的刺激性，产生职业危害的同时还会对环境带来污染。
发明内容
为了解决现有聚苯胺防腐涂料技术使用稀释剂刺激皮肤，污染环境的技术问题，本发明提供了一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法。该体系中没有添加任何有机溶剂和稀释剂单体，是一种真正的绿色环保紫外光-热聚苯胺防腐涂料。本发明提供一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，该涂料的组成及重量份为水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体4.9-62.5份
水性聚氨酯树脂9.3-43.1份
水性固化剂10.2-46.6份
水性导电聚苯胺粉末0.3-6.6份
光引发剂0.7-7.3份
水性流平剂0.2-1.9份
水性消泡剂0.3-1.5份、
所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，该涂料组分的重量份优选为
水性聚氨酯丙烯酸酯低聚休15-48份
水性聚氨酯树脂12-36份
水性固化剂12.5-42份
水性导电聚苯胺粉末0.5-4.2份
光引发剂1.2-6.5份
水性流平剂0.7-1.5份
水性消泡剂0.5-1.2份所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。所述的水性导电聚苯胺粉末结构如下
权利要求
1.水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，该涂料的组成及重量份为 水性聚氨酯丙烯酸酷低聚体4.9-62.5份水性聚氨酯树脂9.3-43.1份水性固化剂10.2-46.6份水性导电聚苯胺粉末0.3-6.6份光引发剂0.7-7.3份水性流平剂0.2-1.9份水性消泡剂0.3-1.5份 所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；·所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。
2.根据权利要求I所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，该涂料的组成及重量份为水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体15-48份水性聚氨酯树脂12-36份水性固化剂12 5-42份水性导电聚苯胺粉末0.5-4.2份光引发剂1.2-6.5份水性流平剂0.7-1.5份水性消泡剂0.5-1.2份 所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。
3.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的水性导电聚苯胺粉末，结构式如下
4.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体，结构式如下
5.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体，结构式如下
6.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的阳离子水性聚氨酯树脂，结构式如下
7.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的非离子水性聚氨酯树脂，结构式如下
8.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的水性固化剂为 Bayhydur 3100、Bayhydur VP LS 2306>Bayhydur VPLS 2319>BayhydurXP2570和Bayhydur XP 2451中的一种或几种的混合。
9.根据权利要求I或2所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，其特征在于，所述的光引发剂为I-羟基环己基苯基酮、2-羟基-4’ -(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮中的一种或几种的混合；所述的流平剂为BYK-380N、BYK-307、BYK-341和BYK-381中的一种或几种的混合； 所述的消泡剂为BYK-019、BYK-024和BYK-028中的一种或几种的混合。
10.权利要求I所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料的制备方法，包括以下步骤按水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料组分的重量份， (I)将水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体、水性聚氨酯树脂和水性聚苯胺粉末放到砂磨机罐中，600-1200转/分的转速搅拌0. 5-3小时，得到混合物； (2)向步骤(I)所得混合物中加入光引发剂、流平剂以及消泡剂，900-1500转/分的转速搅拌0. 5-3小时； (3)再加入水性固化剂，800-1100转/分的转速搅拌0.5-3分钟，得到墨绿色的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料； 所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体； 所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。
全文摘要
水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法，属于金属防腐涂料领域。解决了现有聚苯胺防腐涂料使用稀释剂刺激人体皮肤、污染环境的技术问题。该防腐涂料的组成及重量份为，水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体4.9-62.5份，水性聚氨酯树脂9.3-43.1份，水性固化剂10.2-46.6份，水性导电聚苯胺粉末0.3-6.6份，光引发剂0.7-7.3份，水性流平剂0.2-1.9份，水性消泡剂0.3-1.5份。该防腐涂料适用期长达6小时，15-30s内完成紫外光固化过程，在较低的温度45-60°C下，2-5分钟完成热固化过程，耐盐雾实验超过570小时，且不含活性稀释剂，绿色环保。
文档编号C09D5/08GK102719126SQ20121019296
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者孙杨, 张红明, 李季, 王佛松, 王献红 申请人:中国科学院长春应用化学研究所