含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法，涂料包括甲、乙两种组份，甲组份按质量份数计包括：环氧树脂35-85、聚苯胺锌粉鳞片0.5-25、氧化铝0.1-10、颜料0.1-5、填料1-15、防流挂剂0.01-2、分散剂0.01-0.5、流平剂0.01-2、消泡剂0.01-0.5、混合溶剂5-40；乙组份按质量份数计包括：胺类固化剂40-90，溶剂10-60；将甲组分和乙组分按质量比1:0.1-1:1混合搅拌1-5min即可。该涂料体系的耐腐蚀性能、耐海水冲刷磨蚀性能，耐老化和抗渗透性能明显提高，可应用于石化设备、管道、海上石油平台、码头设施、船舶等领域的重防腐工程。
【专利说明】含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涂料【技术领域】，特别涉及含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]海洋环境属于极端恶劣的腐蚀环境。海洋工程设施和装备在海洋环境中将受到强烈的大气腐蚀、电化学腐蚀、气流和水流冲刷侵蚀以及生物腐蚀的综合作用，各种钢结构的使用寿命远低于一般内陆户外环境。随着国家对基础设施建设项目的提速，海上勘测平台、采油平台、海上集油气管道、船舶、港口码头、桥梁等重大工程大量开工建设，但在海洋这样一个复杂且恶劣的腐蚀环境下，如何保证这些重大工程的质量和使用寿命，成为一个关键的、意义重大的技术难题。
[0003]有机涂层是海洋腐蚀防护的有效手段，涂层需具有良好的屏蔽作用，将基体与腐蚀介质隔绝，同时涂层本身需具有良好的抗腐蚀介质的浸蚀、磨蚀及耐老化等特性，因此要求涂层具有良好的耐蚀性、抗渗透性和长的使用寿命。目前主要有环氧、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂、氟碳树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、氯化聚乙烯等多种树脂应用于海洋防腐蚀工程中。中国专利(ZL200810012658.9，ZL 200810012655.5, ZL 200810012659.3)介绍了聚苯胺改性玻璃鳞片树脂重防腐涂料，涂料由环氧或聚酯或乙烯基酯树脂、聚苯胺改性玻璃鳞片、固化剂等组成。但其缺陷是，玻璃鳞片是无机材料，脆性很大，与有机高分子树脂的相容性较差，玻璃导热系数低，不利于涂层耐热性的提高。此外，由于玻璃是透明的，不能有效减少紫外线对涂层的破坏，因而也难以改善涂层的耐候性。专利(ZL201010589078.3)介绍了一种聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法，涂料由环氧树脂、聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料、胺类固化剂及溶剂等组成，其缺陷是该涂料未添加颜填料、防流挂剂等助剂，虽然其耐蚀性有所提高，但其力学性能、耐候性等综合性能没有得到改进。专利(ZL200810012653.6)介绍了一种聚苯胺改性防腐涂料，通过聚苯胺对颜料的处理，降低了涂料的毒性，专利(ZL200810012657.4)介绍了一种聚苯胺改性铝粉防腐涂料及其制备方法，旨在解决现有铝粉涂料防腐性能差及颜料的环保问题。海洋环境中防腐涂层不仅需要具有良好的耐蚀性，抗渗透性，还需具有良好的力学性能、附着力和耐海水冲刷磨蚀性能，目前此问题还没有得到有效的解决，因此，研制开发一种能够对基体起到更好保护效果的重防腐涂料是海洋防腐的迫切需要。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，包括甲、乙两种组分:甲组分按质量份数计包括:
环氧树脂35~85份，聚苯胺锌粉鳞片0.5~25份，氧化铝0.1~10份，颜料0.1~5份，填料I~15份，防流挂剂0.01~2份，分散剂0.01~0.5份，流平剂0.01~2份，消泡剂0.01~0.5份，混合溶剂5~40份；
乙组份按质量份数计包括:
胺类固化剂40~90份,无水乙醇10~60份；
甲组分与乙组分的质量配比为1:0.1~1:1。[0007]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，所述的聚苯胺锌粉鳞片的制备方法可以如下:按摩尔份数计，取0.1~1份苯胺，0.2~2份掺杂酸，0.1~1份氧化剂，将苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀，随后定容使苯胺浓度为0.1~I摩尔/升；然后将氧化剂在10~30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5°c~25°C搅拌0.5~I小时，得到产物聚苯胺；其中掺杂酸为硫酸、磷酸、高氯酸或有机酸中的一种或几种；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、三氯化铁、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或几种；按质量份数计，将所得聚苯胺1份，锌粉鳞片0.5~10份混合，继续搅拌I~4小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，80~100°C干燥I~5小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
[0008]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，环氧树脂可以为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种。
[0009]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，所述胺类固化剂可以为脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺或胺改性固化剂中的一种。其中脂肪族胺，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺；芳香胺，如间苯二胺、间苯二甲胺；脂环族胺，如异佛尔酮二胺、4,4/ - 二胺基二环己基甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己烷基)甲烷；胺改性固化剂，如胺加成物固化剂和曼尼期碱(Mannich)加成多胺固化剂；酰胺类固化剂，如200、300、650、651型号的聚酰胺。
[0010]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，聚苯胺锌粉鳞片可以为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺，内部是锌粉鳞片；其中聚苯胺可以为硫酸掺杂聚苯胺、磷酸掺杂聚苯胺、高氯酸掺杂聚苯胺或有机酸掺杂聚苯胺中的一种或几种，锌粉鳞片的片厚可以为0.01~0.3 μ m，片径为I~20 μ m，径厚比大于60。
[0011]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，所述氧化铝可以为a型，粒径可以为0.01~45μπι。
[0012]所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，所述的混合溶剂可以为甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种的混合物。
[0013]所述颜料可以是涂料常用的颜料，如钛白粉、铅白、氧化锌、锌钡白、酞青绿、甲苯胺红或氧化铁红等；填料是涂料常用的填料，如重晶石粉、重体碳酸钙、轻体碳酸钙、滑石粉、石英砂等。
[0014]所述防流挂剂可以是膨润土、蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅之一或混合物。
[0015]所述分散剂、流平剂、消泡剂是涂料常用的助剂。分散剂，如德国毕克化学公司(BYK Chemie)的 Disperbykl03、Disperbykl06> Disperbykl07> Disperbykl63>Disperbykl64> Disperbykl80> Disperbykl84> Disperbyk2000>Ant1-Terra-P、Ant1-Terra-204、BYK-P104S等；流平剂，如Henkel公司的PerenolF40、德国毕克化学公司的BYK-VP-354、3609、3529等；消泡剂，如德谦化学公司的Defom5300、5400、5500或德国毕克化学公司的BYK-065、BYK-066N。
[0016]一种以上所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(1)制备聚苯胺锌粉鳞片:按摩尔份数计，取0.1~1份苯胺，0.2~2份掺杂酸，0.1~1份氧化剂，将苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀，随后定容使苯胺浓度为0.1~I摩尔/升；然后将氧化剂在10~30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5°c~25°C搅拌0.5~I小时，得到产物聚苯胺；其中掺杂酸为硫酸、磷酸、高氯酸或有机酸中的一种或几种；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、三氯化铁、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或几种；按质量份数计，将所得聚苯胺1份，锌粉鳞片0.5~10份混合，继续搅拌I~4小时，离心取沉淀，用蒸懼水洗漆，80~100°C干燥I~5小时后,用研钵研磨,并筛分,得到深绿色的聚苯胺改性锌粉鳞片； (2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种混合即可，其中所选甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种的质量占混合溶剂总质量的25%~75% ；
(b)把氧化铝、分散剂、流平剂、消泡剂、防流挂剂、颜料、填料加入到环氧树脂和步骤
(a)所得的混合溶剂中，搅拌均匀，然后在搅拌下把步骤(1)所得聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
将质量份为40~90份的胺类固化剂与10~60份的无水乙醇混合，搅至固化剂溶解即可；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按质量比1:0.1~1:1混合搅拌I~5min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0017]聚苯胺锌粉鳞片具有“钝化、缓释”和“电化学保护”的多重功效，使金属表面钝化，形成一层致密、稳定的氧化薄膜，阻止金属的进一步氧化；锌粉鳞片有利于提高涂层的耐老化和抗渗透性，氧化铝的添加可提高涂层的力学性能、耐磨性、耐冲刷性和涂层附着力；从而克服现有重防腐涂料不耐海水浸泡冲刷磨蚀，抗渗透性不佳，防护寿命短的局限，解决了在施工时大部份要在基材表面涂装底漆，涂层与基材附着力不佳，涂层与基材界面处易发生腐蚀等问题。
[0018]本发明采用上述技术方案的优点是:
1、本发明制备并选用的聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质，既具有“钝化”和“缓释”作用，又具有“机械屏蔽”和“电化学保护”作用。在本发明中，聚苯胺与金属表面相互作用，使金属表面钝化，形成一层致密、稳定的氧化薄膜，阻止了金属的进一步氧化。金属鳞片与玻璃鳞片相比较，可使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能等明显提闻。[0019]2、本发明氧化铝的选用，提高了涂层的力学性能，耐海水冲刷磨蚀性能，涂层附着力也得到较大的改善。
[0020]3、采用本发明，复合涂层中的多元组分形成致密的网络，使得腐蚀介质扩散渗透到金属表面的途径变得曲折，大大延长了介质渗透的时间；以挥发速率不同的混合溶剂作为分散介质，有效的控制了涂层有机溶剂挥发速率，有利于形成致密涂层，提高涂层的抗渗透性。
[0021]4、采用本发明，可代替底漆，直接涂装于基材表面；另外涂层贮存稳定性好，不易沉底。
[0022]本发明含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料由环氧树脂、自制聚苯胺锌粉鳞片、氧化铝、胺类固化剂，颜填料及各种助剂等组成。利用氧化聚合法在锌粉鳞片表面形成聚苯胺包覆层，处理后的锌粉鳞片对金属有钝化、缓释和电化学保护作用，复合涂层和混合溶剂的采用有利于形成致密的网状结构以提高涂层的抗渗透性，添加氧化铝后的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的力学性能、耐冲刷磨蚀性能和涂层附着力都得到提高，可应用于石油化工设备、管道、海上石油平台、码头设施、船舶等的重防腐工程。特别适用于浪花飞溅区和潮差区的防护。
[0023]【具体实施方式】:
下面结合实施例和比较例，对本发明的上述技术方案作进一步的描述，但绝不限制本发明的范围，本发明中除非特别指明外，所涉及的比例均为质量比，所涉及的份数均为质量份。
[0024]比较例1-2
将1份二甲苯与1份正丁醇混合，搅拌均匀得到混合溶剂。把分散剂(BYK-P104S) 0.1份、流平剂(BYK-VP-3609) 0.01份、消泡剂(BYK-065) 0.3份、防流挂剂(气相二氧化硅)
0.01份、颜料(氧化铁红)5份、填料(滑石粉)1份加入到85份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E-12)和5份混合溶剂中，搅拌均匀，然后在通用的涂料研磨设备中进行研磨，细度小于60微米后出料，得到环氧树脂混合物；
在搅拌下把25份、6份(对应对比例1、对比例2)未经改性的锌粉鳞片加入所得的环氧树脂混合物中，分散均匀，得到锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
向60份无水乙醇中加入40份胺类固化剂(三乙烯四胺)，混合搅拌至固化剂溶解即得到乙组分；
将甲组份与乙组份按重量比1:0.5混合搅拌2min即得锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0025]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0026]比较例3-4
将2份甲苯与1.5份丁酮混合，搅拌均匀得到混合溶剂。用硅烷偶联剂ΚΗ580处理片厚为0.02 μ m，片径为9 μ m的锌粉鳞片，得到硅烷偶联剂改性锌粉鳞片；
把分散剂(Ant1-Terra-P) 0.5 份、流平剂(BYK-VP-354) 0.8 份、消泡剂(Defom5400)
0.5份、防流挂剂(高岭土)1份、颜料(钛白粉)2份、填料(重晶石粉)15份加入到60份环氧树脂(双酚F型环氧树脂Dow354)和25份混合溶剂中，搅拌均匀，然后在通用的涂料研磨设备中进行研磨，细度小于60微米后出料，得到环氧树脂混合物；
在搅拌下把9份、12份(对应对比例3、对比例4)硅烷偶联剂改性锌粉鳞片加入所得的环氧树脂混合物中，分散均匀，得到硅烷偶联剂改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
向10份无水乙醇中加入90份胺类固化剂(异佛尔酮二胺)，混合搅拌至固化剂溶解即得到乙组分；
将甲组份与乙组份按重量比1:0.2混合搅拌3min即得硅烷偶联剂改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0027]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0028]比较例5-6
将苯乙烯1份与丁酮0.8份混合，搅拌均匀得到混合溶剂。用硅烷偶联剂ΚΗ570处理片厚为0.1 μ m，片径为10 μ m的锌粉鳞片，得到硅烷偶联剂改性锌粉鳞片；
把氧化铝(粒径Iym) 0.1份、10份(对应比较例5、比较例6)、分散剂(Disperbykl06)0.01份、流平剂(PerenolF40) 2份、消泡剂(Defom5300) 0.01份、防流挂剂(膨润土) 2份、颜料(锌钡白)0.1份、填料(重体碳酸钙)6份加入到35份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E51)和40份混合溶剂中，搅拌均匀，然后在通用的涂料研磨设备中进行研磨，细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的环氧树脂混合物；
在搅拌下把15份、0.5份(对应对比例5、对比例6)硅烷偶联剂改性锌粉鳞片加入所得的含氧化铝的环氧树脂混合物中，分散均匀，得到含氧化铝的硅烷偶联剂改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
向30份无水乙醇中加入70份胺类固化剂(651聚酰胺)，混合搅拌至固化剂充分溶解即得到乙组分；
将甲组份与乙组份按重量比1:0.3混合搅拌5min即得含氧化铝的硅烷偶联剂改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0029]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0030]实施例1
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(O制备聚苯胺锌粉鳞片:取0.5摩苯胺与I摩高氯酸混合并搅拌均匀，随后定容为2升；将0.5摩过硫酸铵在20分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在10°C搅拌0.5小时，得到产物聚苯胺。按质量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.01 μ m，片径为5 μ m锌粉鳞片5份混合，继续搅拌2小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，100°C干燥I小时后，用研钵研磨并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
[0031](2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将1份二甲苯与1份正丁醇混合，得到混合溶剂；
(b)把氧化铝(粒径8μ m) 5份、分散剂(BYK-P104S) 0.1份、流平剂(BYK-VP-3609)
0.01份、消泡剂(BYK-065) 0.3份、防流挂剂(气相二氧化硅)0.01份、颜料(氧化铁红)5份、填料(滑石粉)1份加入到85份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E-12)和5份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得25份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在通用涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向60份无水乙醇中加入40份胺类固化剂(三乙烯四胺)，混合搅拌至固化剂溶解，制备得到乙组份；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按质量比1:0.5混合搅拌2min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0032]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0033]实施例2
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(I)制备聚苯胺锌粉鳞片:取0.1摩苯胺与0.2摩磷酸混合并搅拌均匀，随后定容为I升；将0.1摩过氧化苯甲酰在10分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5°C搅拌0.5小时，得到产物聚苯胺。按质 量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.01 μ m，片径为5 μ m锌粉鳞片0.5份混合，继续搅拌I小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，80°C干燥5小时后，用研钵研磨并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
[0034](2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将1份苯乙烯与3份叔丁醇混合，得到混合溶剂；
(b)把氧化铝(粒径8μ m) 0.1份、分散剂(BYK-P104S) 0.01份、流平剂(BYK-VP-3609) 0.01份、消泡剂(BYK-065) 0.01份、防流挂剂(气相二氧化硅)0.01份、颜料(氧化铁红)0.1份、填料(滑石粉)1份加入到35份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E-12)和5份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得0.5份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在通用涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向10份无水乙醇中加入50份胺类固化剂(三乙烯四胺)，混合搅拌至固化剂溶解，制备得到乙组份；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按质量比1:0.5混合搅拌2min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0035]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0036]实施例3
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:(O制备聚苯胺锌粉鳞片:将0.6摩苯胺、0.5摩磷酸、0.6摩植酸混合并搅拌均匀，随后定容为I升；然后将0.6摩过硫酸铵在20分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在5°C搅拌I小时，得到产物聚苯胺。按质量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.02 μ m，片径为9 μ m的锌粉鳞片2份混合，继续搅拌2小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，80°C干燥4小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片；
(2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将2份甲苯与1.5份丁酮混合，得到混合溶剂。
[0037](b)把氧化招((粒径3 μ m) 10份、分散剂(Ant1-Terra-P) 0.5份、流平剂(BYK-VP-354) 0.8份、消泡剂(Defom5400) 0.5份、防流挂剂(高岭土)1份、颜料(钛白粉)2份、填料(重晶石粉)15份加入到60份环氧树脂(双酚F型环氧树脂Dow354)和25份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得9份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向10份无水乙醇中加入90份胺类固化剂(异佛尔酮二胺)，混合搅拌至固化剂充分溶解即得到乙组分；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按重量比1:0.2混合搅拌3min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0038]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0039]实施例4
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(1)制备聚苯胺锌粉鳞片:将0.8摩苯胺、1.2摩硫酸混合并搅拌均匀，随后定容为2升；然后将0.8摩过硫酸铵在25分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在15°C搅拌I小时，得到产物聚苯胺。按质量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.02 μ m，片径为9 μ m的锌粉鳞片6份混合，继续搅拌3小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗漆，90°C干燥2小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片；
(2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将3份二甲苯与1份环己酮混合，得到混合溶剂。
[0040](b)把氧化招((粒径3 μ m) 8份、分散剂(Ant1-Terra-P) 0.4份、流平剂(BYK-VP-354) 1.5份、消泡剂(Defom5400) 0.4份、防流挂剂(高岭土)1.6份、颜料(钛白粉)3份、填料(重晶石粉)12份加入到70份环氧树脂(双酚F型环氧树脂Dow354)和35份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得16份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向30份无水乙醇中加入60份胺类固化剂(异佛尔酮二胺)，混合搅拌至固化剂充分溶解即得到乙组分；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按重量比1:0.6混合搅拌5min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0041]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0042]实施例5
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(O制备聚苯胺锌粉鳞片:将0.4摩苯胺、0.45摩磷酸、0.45摩硫酸混合并搅拌均匀，随后定容为I升；然后将0.5摩过硫酸铵在30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在0°C搅拌0.5小时，得到产物聚苯胺。按质量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.1 μ m，片径为IOym的锌粉鳞片8份混合，继续搅拌2小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，80°C干燥4小时后，用研钵研磨并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
[0043](2)制备涂料甲组分:
(a)甲组分混合溶剂:将1份苯乙烯与0.8份丁酮混合，得到混合溶剂。
[0044](b)把氧化招(粒径Iym) 0.1份、分散剂(Disperbykl06) 0.01份、流平剂(PerenolF40) 2份、消泡剂(Defom5300) 0.01份、防流挂剂(膨润土)2份、颜料(锌钡白)0.1份、填料(重体碳酸钙)6份加入到35份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E51)和40份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得的15份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向30份无水乙醇中加入70份胺类固化剂(651聚酰胺)，混合搅拌至固化剂充分溶解即得到乙组分；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按重量比1:0.1混合搅拌Imin即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0045]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0046]实施例6
一种含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤:
(I)制备聚苯胺锌粉鳞片:将I摩苯胺、I摩磷酸、I摩硫酸混合并搅拌均匀，随后定容为I升；然后将I摩过硫酸钾在30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在25°C搅拌0.5小时，得到产物聚苯胺。按质量份数计，将所得聚苯胺1份与片厚为0.1 μ m，片径为10 μ m的锌粉鳞片10份混合，继续搅拌4小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，100°C干燥I小时后，用研钵研磨并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
[0047](2)制备涂料甲组分:(a)甲组分混合溶剂:将1份苯乙烯与1份丁酮混合，得到混合溶剂。
[0048](b)把氧化铝(粒径I μ m) 10份、分散剂(Disperbykl06) 0.5份、流平剂(PerenolF40) 2份、消泡剂(Defom5300) 0.5份、防流挂剂(膨润土)2份、颜料(锌钡白)5份、填料(重体碳酸钙)15份加入到85份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E51)和40份混合溶剂中，搅拌均匀，得到含氧化铝的环氧树脂混合物，然后在搅拌下把上述所得的25份聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分；
(3)制备涂料乙组份:
向60份无水乙醇中加入40份胺类固化剂(651聚酰胺)，混合搅拌至固化剂充分溶解即得到乙组分；
(4)制备涂料:
将甲组份与乙组份按重量比1:1混合搅拌5min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料。
[0049]在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mmX IOOmmX Imm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香:石蜡=1:1的60°C液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为500±10μπι。
[0050]以上实施例中得到的聚苯胺锌粉鳞片为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺，内部是锌粉鳞片。
[0051]涂层干燥后对实施例和比较例所得的涂层分别进行性能测试。
[0052]划痕处锈蚀扩展最大宽度测定:从制备好的涂层试样中选择三片，并用专用划痕笔在涂层表面交叉划痕直至露出底材，另外一片用于参考。划痕涂层试样的中性盐雾试验按GB/T 1771 -91测定。NaCl溶液浓度为3.5wt%，试验温度为40±2°C，连续喷雾500小时，测量500小时盐雾试验后划痕处锈蚀扩展最大宽度。
[0053]耐磨性测定:按《GB/T 1768-2006色漆和清漆耐磨性的测定-旋转橡胶砂轮法》测定。采用磨耗试验仪，将样板中心开一个直径6.35mm的孔，固定于磨耗试验仪工作盘上，按照标准测试，先磨50转，使之形成较平整的表面，关闭电源，取出样板，用毛笔轻轻抹去浮屑，称重(准确至0.0Olg)。按标准规定调整计数器进行试验，当达到5000耐磨转数时，即行停止。取出样板，抹去浮屑，称重，前后质量之差即为漆膜失重。试验在恒温恒湿条件下进行。平行试验三次，每次平均值之差不大于平均值的7%，结果取其算术平均值。
[0054]附着力测定:按GB/T1720-1989漆膜附着力测定法测定。
[0055]外观:按GB 1729-1979漆膜颜色及外观测定法。
[0056]表1实施例与比较例所得涂层性能评价表
【权利要求】
1.含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，包括甲、乙两种组分: 甲组分按质量份数计包括: 环氧树脂35~85份，聚苯胺锌粉鳞片0.5~25份，氧化铝0.1~10份，颜料0.1~5份，填料I~15份，防流挂剂0.01~2份，分散剂0.01~0.5份，流平剂0.01~2份，消泡剂0.01~0.5份，混合溶剂5~40份； 乙组份按质量份数计包括: 胺类固化剂40~90份,无水乙醇10~60份； 甲组分与乙组分的质量配比为1:0.1~1:1。
2.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述的聚苯胺锌粉鳞片的制备方法如下:按摩尔份数计，取0.1~1份苯胺，0.2~2份掺杂酸，0.1~1份氧化 剂,将苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀，随后定容使苯胺浓度为0.1~I摩尔/升；然后将氧化剂在10~30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5°c~25°C搅拌0.5~I小时，得到产物聚苯胺；其中掺杂酸为硫酸、磷酸、高氯酸或有机酸中的一种或几种；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、三氯化铁、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或几种；按质量份数计，将所得聚苯胺1份，锌粉鳞片0.5~10份混合，继续搅拌I~4小时，离心取沉淀，用蒸馏水洗涤，80~100°C干燥I~5小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的聚苯胺锌粉鳞片。
3.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述胺类固化剂为脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺或胺改性固化剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺锌粉鳞片为片状结构，组成为表面包覆层为聚苯胺，内部是锌粉鳞片；其中聚苯胺为硫酸掺杂聚苯胺、磷酸掺杂聚苯胺、高氯酸掺杂聚苯胺或有机酸掺杂聚苯胺中的一种或几种，锌粉鳞片的片厚为0.01~0.3 μ m，片径为I~20 μ m，径厚比大于60。
6.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述氧化招为ct型,粒径为0.01~45 μ m。
7.根据权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料，其特征在于，所述的混合溶剂为甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种的混合物。
8.—种权利要求1所述的含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (I)制备聚苯胺锌粉鳞片:按摩尔份数计，取0.1~1份苯胺，0.2~2份掺杂酸，0.1~1份氧化剂，将苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀，随后定容使苯胺浓度为0.1~I摩尔/升；然后将氧化剂在10~30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5°c~25°C搅拌0.5~I小时，得到产物聚苯胺；其中掺杂酸为硫酸、磷酸、高氯酸或有机酸中的一种或几种；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、三氯化铁、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或几种；按质量份数计，将所得聚苯胺1份，锌粉鳞片0.5~10份混合，继续搅拌I~4小时，离心取沉淀，用蒸懼水洗漆，80~100°C干燥I~5小时后,用研钵研磨,并筛分,得到深绿色的聚苯胺改性锌粉鳞片； (2)制备涂料甲组分: (a)甲组分混合溶剂:将甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种混合即可，其中所选甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种的质量占混合溶剂总质量的25%~75% ； (b)把氧化铝、分散剂、流平剂、消泡剂、防流挂剂、颜料、填料加入到环氧树脂和步骤(a)所得的混合溶剂中，搅拌均匀，然后在搅拌下把步骤(1)所得聚苯胺锌粉鳞片加入其中，在涂料研磨设备中进行研磨至细度小于60微米后出料，得到含氧化铝的聚苯胺改性锌粉鳞片环氧重防腐涂料甲组分； (3)制备涂料乙组份: 将质量份为40~90份的胺类固化剂与10~60份的无水乙醇混合，搅至固化剂溶解即可； (4)制备涂料: 将甲组份与乙组份按质量比1:0.1~1:1混合搅拌I~5min即得含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐 涂料。
【文档编号】C09D7/12GK103834264SQ201410064035
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】李保松, 张薇薇, 吴玉萍 申请人:河海大学