一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法。
【背景技术】
[0002]金属腐蚀问题遍及国民经济各部门、各行业，对国民经济发展、人民生活和社会环境产生巨大危害。为了防止腐蚀，世界各国均投入大量的人力、财力，采用各种手段来进行腐蚀防护。
[0003]聚苯胺是当今具有特殊功能的高科技新材料之一，大量试验结果证明，聚苯胺涂料对金属具有优异的防腐能力。目前开发聚苯胺防腐涂料成为涂料研究领域的一个新的热点。现有聚苯胺防腐涂料主要有以下两种类型:(1)电化学聚合形成聚苯胺涂层，但该方法不适用于现场施工及大型金属部件的防腐处理，因此应用有限；(2)采用化学方法合成聚苯胺作为防腐添加剂，与常用成膜树脂共混制备成复合涂料。该方法克服了电化学聚合方法的不足，为目前主要的研究领域。
[0004]专利ZL 03121402.9^200810051457.X、200810051576.5 报道了通过聚苯胺与环氧树脂、聚氨酯树脂、固化剂以及各种添加剂制备聚苯胺防腐涂料。然而，聚苯胺因其分子链具有很强的共轭性，一直被认为是一种不溶不熔的聚合物，和一般聚合物相容性较差；而且与传统的防腐添加剂比，聚苯胺在价格成本上还不具有优势。因此将导电聚苯胺在通用树脂及有机溶剂中分散或溶解，使其加入较少量聚苯胺即可达到理想的防腐效果一直是科学家努力的方向。虽然目前已经发现采用一些特殊的强极性溶剂，如N-甲基吡咯烷酮、间甲酚等可使聚苯胺溶解，但这些溶剂一般存在沸点较高，并有毒性，因此很难在防腐涂料中得到应用。
【发明内容】
[0005]为了解决已有技术存在的问题，本发明采用一种特殊的磷酸酯作为聚苯胺的掺杂剂，利用“反离子诱导加工性”，使聚苯胺在有机溶剂中得到很好的分散，从而使在防腐涂料配方中加入很少量的导电聚苯胺就获得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本。采用环氧树脂与聚苯胺防腐涂料体系，涂层耐划伤实验lOOOh锈蚀不扩展，板面不起泡。使其在实际工程中有广应用。
[0006]本发明提供的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其为双组分涂料，其配方的组份及重量份配比为:
A组份:
环氧树脂120?200 ；
磷酸酯掺杂聚苯胺 10?50 ;
颜料300?500 ；
填料50?160 ;
稀释剂200?300 ； 助剂10?30 ;
B组份:
固化剂60?150 ;
所述的环氧树脂为E51、E44或E20 ;
所述的颜料为三聚磷酸二氢铝、磷酸锌和云母氧化铁；三聚磷酸二氢铝:磷酸锌:云母氧化铁的重量比为120?200: 120?200: 60?100 ；
所述的填料为氧化锌、滑石粉和沉淀硫酸钡；滑石粉:氧化锌:沉淀硫酸钡的重量比为 20 ?60: 20 ?50: 10 ?50 ;
所述的稀释剂为二甲苯；
所述的助剂为分散剂BYK163和流平剂BYK371 ;分散剂BYK163:流平剂BYK371的重量份比为5?15: 5?15 ;
所述的固化剂为固化剂NX-2015，固化剂NX-2040，固化剂NX-2041，固化剂NX-2045，固化剂ZY-650或固化剂ZY-3115 ；
所述的掺杂聚苯胺是由如下方法制备的:按mol比，本征态聚苯胺:磷酸酯:水=1: 0.1?0.5: 40?50，将磷酸酯与本征态聚苯胺混合于水中混合2?6小时，过滤，用水洗涤至滤液中性，滤饼在烘箱烘干，得到磷酸酯掺杂聚苯胺；本征态聚苯胺是未掺杂的中间氧化态聚苯胺。
[0007]本发明提供的一种掺杂聚苯胺防腐涂料的制备方法的步骤和条件如下:
按配比称取环氧树脂、稀释剂放入砂磨机罐中，搅拌下放入磷酸酯掺杂聚苯胺粉末，搅拌0.5?2小时，搅拌下再分别加入助剂、颜料和填料，以2500转/分的速度搅拌0.5?3小时，砂磨1?5小时，用200目滤布过滤，得到A组份；
按配比将组份B与组份A在高搅机中以1200?1500转/分搅拌3?5分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。
[0008]一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料的用法如下:将磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料喷涂在经打磨、除油、除锈处理的金属材料的表面上，室温固化即可。
[0009]有益效果:本发明制得的磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料具有较强的耐盐雾、酸、碱等介质和大气环境腐蚀。
[0010]本发明制备出的磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料对于不同金属如钢铁、铜、铝等均有很好的防腐效果。
[0011]本发明的磷酸酯掺杂聚苯胺合成工艺简单，制备成本低。
[0012]本发明的磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料与传统聚苯胺防腐涂料相比降低了聚苯胺的添加量，降低了使用成本，扩大了其应用范围。
[0013]本发明的磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料可以达到耐划伤实验lOOOh锈蚀不扩展，板面不起泡，达到这样的技术指标是传统聚苯胺防腐涂料的2倍多，解决了传统聚苯胺防腐涂料耐划伤实验易起泡等缺陷。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:
分别称取100克环氧树脂E51、二甲苯240克放入砂磨机罐中，搅拌下分别加入5克分散剂BYK163，三聚磷酸二氢铝150克，磷酸锌150克，云母氧化铁100克，滑石粉80克，氧化锌70克，沉淀硫酸钡50克，流平剂BYK371:5克，以2500转/分的速度搅拌2小时，砂磨3小时，用200目滤布过滤，得到A组份。
[0015]B组份为:50克固化剂NX-2015 ；
将组份A与组份B在高搅机中以1200转/分搅拌5分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。将其喷涂在经打磨、除油、除锈处理的钢材料的表面，室温固化即可。待漆膜完全固化后测试其盐雾实验耐划伤性能。
[0016]实施例2:
分别称取150克环氧树脂E51、二甲苯200克放入砂磨机罐中，搅拌下，放入由结构式为
(1)的磷酸酯制备的磷酸酯掺杂聚苯胺粉末10克，搅拌2小时，搅拌下，再分别加入15克分散剂BYK163，三聚磷酸二氢铝150克，磷酸锌150克，云母氧化铁70克，滑石粉60克，氧化锌50克，沉淀硫酸钡40克，5克流平剂BYK371，以2500转/分的速度搅拌1小时，砂磨2小时，用200目滤布过滤，得到A组份。
[0017]B组份为:100克固化剂NX-2040 ；
将组份A与组份B在高搅机中以1200转/分搅拌5分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。
[0018]将其喷涂在经打磨、除油、除锈处理的钢材料的表面，室温固化即可。待漆膜完全固化后测试其盐雾实验耐划伤性能。
[0019]实施例3:
分别称取120克环氧树脂E44、二甲苯220克放入砂磨机罐中，搅拌下，放入由磷酸酯结构式为(3)的磷酸酯制备的磷酸酯掺杂聚苯胺粉末20克，搅拌1小时，搅拌下再分别加入10克分散剂BYK163，三聚磷酸二氢铝200克，磷酸锌200克，云母氧化铁100克，滑石粉30克，氧化锌20克，沉淀硫酸钡10克，10克流平剂BYK371，以2500转/分的速度搅拌0.5小时，砂磨3小时，用200目滤布过滤，得到A组份。
[0020]B组份为:60克固化剂NX-2041 ；
将组份A与组份B在高搅机中以1500转/分搅拌3分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。
[0021]将其喷涂在经打磨、除油、除锈处理的钢材料的表面，室温固化即可。待漆膜完全固化后测试其盐雾实验耐划伤性能。
[0022]实施例4:
分别称取200克环氧树脂E44、二甲苯240克放入砂磨机罐中，搅拌下，放入由磷酸酯结构式为(2)的磷酸酯制备的磷酸酯掺杂聚苯胺粉末30克，搅拌0.5小时，搅拌下再分别加入5克分散剂BYK163，三聚磷酸二氢铝130克，磷酸锌130克，云母氧化铁60克，滑石粉20克，氧化锌20克，沉淀硫酸钡10克，5克流平剂BYK371，以2500转/分的速度搅拌3小时，砂磨1小时，用200目滤布过滤，得到A组份。
[0023]B组份为:150克固化剂ZY-650 ；
将组份A与组份B在高搅机中以1300转/分搅拌4分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。
[0024]将其喷涂在经打磨、除油、除锈处理的钢材料的表面，室温固化即可。待漆膜完全固化后测试其盐雾实验耐划伤性能。
【主权项】
1.一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于，其为双组份涂料，其组份及重量份配比为: A组份: 环氧树脂120?200 ； 磷酸酯掺杂聚苯胺 10?50 ; 颜料300?500 ； 填料50?160 ; 稀释剂200?300 ； 助剂10?30 ; B组份: 固化剂60?150。2.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的环氧树脂为E51、E44或E20。3.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的颜料为三聚磷酸二氢铝、磷酸锌和云母氧化铁；三聚磷酸二氢铝:磷酸锌:云母氧化铁的重量比为120?200: 120?200: 60?100。4.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的填料为氧化锌、滑石粉和沉淀硫酸钡；滑石粉:氧化锌:沉淀硫酸钡的重量比为20?60: 20 ?50: 10 ?50。5.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的稀释剂为二甲苯。6.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的助剂为分散剂BYK163和流平剂BYK371 ;分散剂BYK163:流平剂BYK371的重量份比为5?15: 5 ?15。7.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于所述的固化剂为固化剂NX-2015，固化剂NX-2040，固化剂NX-2041，固化剂NX-2045，固化剂ZY-650或固化剂ZY-3115。8.所述的掺杂聚苯胺是由如下方法制备的:按mol比，本征态聚苯胺:磷酸酯:水=1: 0.1?0.5: 40?50，将磷酸酯与本征态聚苯胺混合于水中混合2?6小时，过滤，用水洗涤至滤液中性，滤饼在烘箱烘干，得到磷酸酯掺杂聚苯胺；本征态聚苯胺是未掺杂的中间氧化态聚苯胺。9.如权利要求1所述的一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，其特征在于步骤如下: 按配比称取环氧树脂、稀释剂放入砂磨机罐中，搅拌下放入磷酸酯掺杂聚苯胺粉末，搅拌0.5?2小时，搅拌下再分别加入助剂、颜料和填料，以2500转/分的速度搅拌0.5?3小时，砂磨1?5小时，用200目滤布过滤，得到组分A ; 按配比将组份B与组份A在高搅机中以1200?1500转/分搅拌3?5分钟，得到磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料。
【专利摘要】本发明提供了一种含有导电聚合物的防腐涂料制备方法，采用特殊的磷酸酯作为聚苯胺的掺杂剂，利用“反离子诱导加工性”，使聚苯胺在有机溶剂中得到很好的分散，从而使在防腐涂料配方中加入很少量的导电聚苯胺就获得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本，该防腐涂料具有较强的耐盐雾、酸、碱等介质和大气环境腐蚀；对于不同金属如钢铁、铜、铝等均有很好的防腐效果，扩大了其应用范围，本发明的合成工艺简单，制备成本也低。所述的防腐涂料可以达到耐划伤实验1000h锈蚀不扩展，板面不起泡，达到这样的技术指标是传统聚苯胺防腐涂料的2倍多，解决了传统聚苯胺防腐涂料耐划伤实验易起泡等缺陷。
【IPC分类】C09D179/02, C09D5/08, C09D163/00, C09D7/12
【公开号】CN105368268
【申请号】CN201510987671
【发明人】陈昕雄
【申请人】泉州市奈斯材料科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月27日