本发明本发明涉及一种耐酸碱纳米防锈涂料的制备方法，属于涂料领域。
背景技术：
涂料的用途非常广泛,可以广泛的应用在建筑物外墙、地面、器具的表面等。在一些特殊领域中,涂料的酸碱性能和耐热性能对涂料使用的稳定性有很大的影响,例如,在一些酸碱的生产车间中,对涂料的耐酸碱能力就有较高的标准,若达不到相关标准,会对正常的生产有影响,此外,在高温环境中,对涂料的耐高温性能也有非常高的要求,只有具备了耐热和耐酸碱的性能,才能应用到特殊领域，以往的防腐涂料大都是溶剂型的,不但造成大量溶剂的浪费，而且所用溶剂有毒、易挥发,对环境造成污染,不符合环保要求,而水性涂料具有工艺清洁、技术先进、低排放、低能耗、安全无害的优点,因此,研究一种新型防腐蚀涂料具有极大的社会效益和经济效益。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐酸碱纳米防锈涂料及其制备方法,通过该方法制备的材料具有优异的防锈效果。
一种耐酸碱纳米防锈涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比3：1），搅拌，超声30min；
步骤2、向上述溶液缓慢加入过硫酸铵（聚苯胺单体与过硫酸铵的摩尔比为1:1）,搅拌后抽滤,将抽滤产物水洗、醇洗数次至清洗液为中性，再将抽滤产物65℃真空干燥,得到前驱体粉末；
步骤3、向上述前驱体粉末中加入5g纳米tio2颜料,并继续加入环氧树脂3g、聚酰胺固化剂1.5g以及4ml去离子水,充分搅拌,即获得悬浮液的耐酸碱纳米防锈涂料。
所述的氧化蛭石粉制备方法如下：
步骤1、取2g蛭石粉、4.5g硝酸钠和30ml浓硫酸，冰水浴下搅拌15min后,分多次向混合溶液中加入10g高锰酸钾，约15min加完高锰酸钾，然后撤去冰水浴、并采用温水浴
约35℃保持4h；
步骤2、再继续向混合溶液滴加115ml去离子水,约30min滴完去离子水,之后将混合溶液加热到98℃并保持15min；
步骤3移去加热,向混合溶液滴加入去离子水稀释至350ml，再继续搅拌后加入3.5ml双氧水,反应之后,将该混合溶液离心,水洗离心产物,然后将水洗后的离心产物于40℃真空干燥,得到氧化蛭石粉。
有益效果：本发明制备的耐酸碱纳米防锈涂料，将纳米蛭石粉进行氧化改性，再用氧化蛭石粉和聚苯胺单体复合,加入过硫酸铵和环氧树脂，降低了涂料中有机物含量构建了耐酸耐碱防腐涂料互传网络防腐溶液系统，增加涂料的附着力和颜料的融合度，提高涂层整体的能动性和一致性，从而提高了涂料的抗腐蚀性和耐候性，氧化蛭石粉对多种金属具有优良的防锈性能，涂料加热后油溶性好,能吸附于金属表面形成保护膜,防止对金属的腐蚀和锈蚀,对黑色和有色金属有良好的防锈性能，而且与强酸强碱溶液不发生反应，形成屏蔽层对被涂覆材料具有优异的抗酸碱腐蚀效果。
具体实施方式
实施例1
一种耐酸碱纳米防锈涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比3：1），搅拌，超声30min；
步骤2、向上述溶液缓慢加入过硫酸铵（聚苯胺单体与过硫酸铵的摩尔比为1:1）,搅拌后抽滤,将抽滤产物水洗、醇洗数次至清洗液为中性，再将抽滤产物65℃真空干燥,得到前驱体粉末；
步骤3、向上述前驱体粉末中加入5g纳米tio2颜料,并继续加入环氧树脂3g、聚酰胺固化剂1.5g以及4ml去离子水,充分搅拌,即获得悬浮液的耐酸碱纳米防锈涂料。
所述的氧化蛭石粉制备方法如下：
步骤1、取2g蛭石粉、4.5g硝酸钠和30ml浓硫酸，冰水浴下搅拌15min后,分多次向混合溶液中加入10g高锰酸钾，约15min加完高锰酸钾，然后撤去冰水浴、并采用温水浴
约35℃保持4h；
步骤2、再继续向混合溶液滴加115ml去离子水,约30min滴完去离子水,之后将混合溶液加热到98℃并保持15min；
步骤3移去加热,向混合溶液滴加入去离子水稀释至350ml，再继续搅拌后加入3.5ml双氧水,反应之后,将该混合溶液离心,水洗离心产物,然后将水洗后的离心产物于40℃真空干燥,得到氧化蛭石粉。
实施例2
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比2：1），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例3
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比1：1），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例4
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比1：2），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例5
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比1：3），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例6
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比1：4），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例7
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比1：5），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例8
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比5：1），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
实施例9
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比3：1），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
所述的改性蒙脱土制备方法如下：
将25份蒙脱土放入质量分数8%的氯化铝溶液中90℃下搅拌5小时,过滤,洗涤至中性,烘干,分散在乙醇一去离子水溶液中,加入18份十八烷基胺在60℃水浴中搅拌4小时,超声分散30分钟,抽滤,洗涤,真空干燥至恒重,研磨,过筛即得改性纳米蒙脱土。
实施例10
步骤1、将0.5mol聚苯胺单体分散在100ml浓度为0.5m的磺基水杨酸溶液中超声30min后,再加入氧化蛭石粉（氧化蛭石粉与聚苯胺单体的摩尔比10：1），搅拌，超声30min；其余制备和实施例1相同。
对照例1
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤2中，不再加入过硫酸铵，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤2中，加入氯化铵用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤3中，不再加入纳米tio2，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤3中，加入sio2用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤3中，加入环氧树脂1.5g、聚酰胺固化剂1.5g，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：耐酸碱纳米涂料制备的步骤3中，加入环氧树脂1.5g、聚酰胺固化剂3g，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：氧化蛭石粉制备的步骤1中，取10g蛭石粉、4.5g硝酸钠和30ml浓硫酸，冰水浴下搅拌,其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：氧化蛭石粉制备的步骤1中，取2g蛭石粉、13.5g硝酸钠和30ml浓硫酸，冰水浴下搅拌,其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：氧化蛭石粉制备的步骤1中，不再加入高锰酸钾氧化，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：氧化蛭石粉制备的步骤3中，不再加入双氧水反应，其余步骤与实施例1完全相同。
选取制备得到的耐酸碱纳米涂料分别进行性能检测，将70mm×150mm×1.5mm，预先经过500目砂纸人工除锈、二甲苯溶剂清洗40℃烘干的带孔普通低碳薄钢板进入施工涂料中，浸涂时间25s，浸涂完成后自然干燥24h，漆膜总厚度300μm，将漆膜样板在10%浓度的硫酸溶液中和10%浓度的氢氧化钠溶液中浸泡1个月，测试温度25℃，相对湿度50%。
实验结果表明本发明提供的耐酸碱纳米涂料具有良好的防锈效果，涂料在标准测试条件下，酸减浸泡浓度一定，外观变化越小，腐蚀率越低，说明耐酸碱性越好，反之，效果越差；实施例1到实施例10，分别改变耐酸碱纳米防锈涂料中各个原料组成的配比，对材料的防锈性能均有不同程度的影响，在氧化蛭石粉、聚苯胺单体摩尔比为3：1，其他配料用量固定时，防锈效果最好；值得注意的是实施例11加入改性蒙脱土，防锈效果明显提高，涂料外观没有变化，说明改性蒙脱土对填料结构的耐酸碱腐蚀性有更好的优化作用；对照例1至对照例2不再使用过硫酸铵并用氯化铵取代，防锈效果明显下降，说明过硫酸铵对涂料的改性产生重要影响；对照例3到对照例4不再加入tio2并用sio2取代用量不变，效果也不好，涂料出现起泡褪色；对照例5至对照例6改变了环氧树脂、聚酰胺固化剂的配比，防锈效果明显降低，说明环氧树脂和聚酰胺固化用量对涂料结构的复合影响很大；对照例7至对照例8,改变蛭石粉、硝酸钠和浓硫酸的配比，蛭石粉的改性发生变化，涂料的耐酸碱性明显变差；对照例9和对照例10不再加入高锰酸钾和双氧水氧化改性，效果依然不好，说明氧化剂严重影响涂料复合后的防锈性；因此使用本发明制备的涂料有良好的耐酸碱腐蚀效果。