专利名称：一种具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于涂料领域，涉及装饰性粉末涂料，尤其是一种具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
1985年，DeBerry发现,在酸性介质中，用电化学法合成的聚苯胺膜能使不锈钢表面活性钝化而防腐，这一特点引起了人们的关注，从此人们在腐蚀防护领域开始了导电高分子膜的应用研究。1991年，美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室(IANL)及美国国家宇航局(NASA)报道了导电态聚苯胺对低碳钢防腐作用，美国国家宇航局的肯尼迪航天发射中心地处腐蚀严重的滨海地区，那里空气潮湿，盐雾腐蚀严重，而且每次火箭发射都将产生多达13吨的高温HCl气体，严重影响发射架和其它设施使用寿命。他们发现，将聚苯胺涂在火箭发射塔的内壁，可避免高温酸雾对发射塔的腐蚀，效果非常好。肯尼迪航天发射中心和GeoTech公司签约，授权GeoTech生产商品名为Catiz的聚苯胺防腐涂料。聚苯胺防腐性能的商业价值由此可见一斑。聚苯胺的防腐性能，不仅仅是一个简单的钝化层，在聚苯胺和铁的界面上发生氧化还原反应，生成一种Fe-PANI的化合物；该化合物的氧化电位高于单独PANI的氧化电位，以催化作用推动氧的还原，从而补偿了因铁的溶解而消耗的电荷，将铁的电位稳定在钝化区，可减小金属的溶解速率。聚苯胺由于其链的强刚性和链间强的相互作用，使它的溶解性极差，几乎不溶于任何溶剂，纯聚苯胺对金属的粘结性很差`。这些缺点极大地限制了聚苯胺在技术上的应用。普通防腐涂料仅仅是将腐蚀介质与金属基材隔离，阻断腐蚀物质与金属的接触，从而达到防腐之目的。然而其防腐效果必然受到前处理的好坏及涂层致密度的影响，普通涂层在电子显微镜下大多呈现疏松多孔结构，腐蚀介质往往会从较大孔隙中浸入，从而腐蚀金属基材。通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。目前，国内尚未发现符合上述功能的粉末涂料产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高抗腐蚀、抗划伤能力，附着力强的具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料及其制备方法，该制备方法方法简单、操作方便，节约了生产成本，提高了企业的经济效益。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为:
特种环氧树脂450~550份;
固化剂80 140份；
聚苯胺5 100份；
颜填料200 250份；
助剂30 50份。而且，所述特种环氧树脂为改性双酚A型环氧树脂、双酚A型高分子量固体环氧树脂和邻甲酚醛环氧树脂所组成的混合物，改性双酚A型环氧树脂:双酚A型高分子量固体环氧树脂:邻甲酚醛环氧树脂的质量比为:280 320:130 180:30 50。而且，所述改性双酚A型环氧树脂:双酚A型高分子量固体环氧树脂:邻甲酚醛环氧树脂的质量比为300:150:35。而且，所述助剂为流平剂、 光亮剂、消泡剂的混合物，其重量份数如下:流平剂: 16 22份；抗干扰剂: 10 20份；消孔剂: 4 8份。而且，所述流平剂、光亮剂、消泡剂的混合物的质量比为9:7:3。而且，所述聚苯胺分子结构式为:
权利要求
1.一种具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料，其特征在于:其原料构成组分及其重量份数分别为:特种环氧树脂450-550份； 固化剂80 丨40份； 聚苯胺5 100份； 颜填料200 250份； 助剂30 50份。
2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述特种环氧树脂为改性双酚A型环氧树脂、双酚A型高分子量固体环氧树脂和邻甲酚醛环氧树脂所组成的混合物，改性双酚A型环氧树脂:双酚A型高分子量固体环氧树脂:邻甲酚醛环氧树脂的质量比为:280 320:130 180:30 50。
3.根据权利要求2所述的粉末涂料，其特征在于:所述改性双酚A型环氧树脂:双酚A型高分子量固体环氧树脂:邻甲酚醛环氧树脂的质量比为300:150:35。
4.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述助剂为流平剂、光亮剂、消泡剂的混合物，其重量份数如下: 流平剂:16 22份； 抗干扰剂:10 20份； 消孔剂:Γ8份。
5.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述流平剂、光亮剂、消泡剂的混合物的质量比为9:7:3。
6.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述聚苯胺分子结构式为:
7.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述固化剂为咪唑类或酚类固化剂。
8.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述固化剂为以2-甲基咪唑、双酚A为端基的线性树脂。
9.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于:所述颜填料为普通金红石型钛白粉、炭黑、娃微粉或沉淀硫Ife锁中的一种或几种的混合物。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料的制备方法，其特征在于:步骤如下: ⑴聚苯胺的制备: ①乳液聚合法合成聚苯胺工艺:在反应器中加入按苯胺:十二烷基苯的物质的量的比为2:1的比例为加入苯胺与十二烷基苯，混合均匀后依次加入水、二甲苯，充分搅拌，至得到透明乳液为止；②然后向透明乳液中按过硫酸铵苯胺的物质的量之比为I:1的比例滴加过硫酸铵(NH4) 2 S 2 O 8水溶液，体系颜色慢慢变深，保持体系温度O 20°C，继续搅拌30分钟，静止置放24时以后，然后加入丙酮破乳，用乙醇或丙酮反复洗涤3 4次，去除乙醇或丙酮，过滤得沉淀； ③依次用水、十二烷基苯磺酸溶液洗涤沉淀至滤液基本无色，40°C下真空干燥48h，得到掺杂的聚苯胺粉末； ⑵粉末涂料的制备 将步骤⑴中合成的聚苯胺粉末与特种环氧、固化剂、助剂、颜填料按配方比例称量准确，搅拌均匀，再经双螺杆挤出机在挤出温度8(T90°C挤出、压片、微粉碎、过筛，即得具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料。
全文摘要
本发明涉及一种具有耐酸性自修复功能的聚苯胺粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为特种环氧树脂450~550份；固化剂80~140份；聚苯胺5~100份；颜填料 200~250份；助剂30~50份。本发明粉末涂料含有一定量聚苯胺的涂层，在酸性条件下，发生阳极氧化反应，快速恢复表面钝化层，即便腐蚀物质浸入，钝化层能作为第二屏障，也能阻碍腐蚀的发生，保证了涂层的防腐性能和自修复性能，抗折弯性、柔韧性显著提高，具有高抗腐蚀、抗划伤能力的特性；该粉末涂料将普通涂料的隔离性和聚苯胺的自修复钝化特性有机结合起来，实现一次即可厚涂，施工简单，避免了涂覆后的工件在施工过程中破损后，从破损点开始点腐蚀的隐患，涂层的附着力、抗腐蚀性能也通过了国标相关检测。
文档编号C09D163/04GK103254736SQ201310192969
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月23日 优先权日2013年5月23日
发明者王焱, 段光远, 陈超 申请人:天津翔盛粉末涂料有限公司