一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料，其包括組分A和組分B，組分A和組分B的重量比為10：1～20：1，其中，組分A是由以下組分制成的：①液態(tài)環(huán)氧樹脂E4473克；②鄰苯二甲酸二辛酯13克；③OP-10，2.5克；④正丁醇8克；⑤過(guò)硫酸銨4克；⑥蒸餾水2克；⑦0.8mol/L的樟腦磺酸水溶液0.5克；⑧苯胺6克；⑨甲基硅油0.8克；⑩新戊二醇二縮水甘油醚9克；組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺140克，聚苯胺10克，石英砂10克，乙二醇苯醚7克，滑石粉12克，甘油松香脂3克。具有聚苯胺含量高，防腐性能好，無(wú)污染且成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬腐蝕給人類造成的損失是驚人的，有統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，全球每年因腐蝕造成的 金屬損失量高達(dá)全球金屬產(chǎn)量的20% - 40%，經(jīng)濟(jì)損失約10000億美元。實(shí)踐已經(jīng)證明，采 用涂料對(duì)金屬進(jìn)行腐蝕防護(hù)是最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和有效的方法。但是現(xiàn)在的常用防腐涂料含有 大量的有機(jī)溶劑，在施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成較大污染、對(duì)工人的身體健康造成巨大威脅；同 時(shí)常用防腐涂料還富含鋅，不僅消耗了大量鋅資源，還對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的重金屬污染。因此 環(huán)保型聚苯胺防腐涂料已成為金屬防腐涂料的研究熱點(diǎn)和主要發(fā)展方向之一。
[0003] 1985年，DeBerry發(fā)現(xiàn)聚苯胺膜能使金屬表面活性鈍化而防腐，這一特點(diǎn)引起了 人們的極大關(guān)注，從此開辟了聚苯胺在防腐領(lǐng)域應(yīng)用與研究的新天地。聚苯胺不僅具有導(dǎo) 電性、環(huán)境穩(wěn)定性及可逆的氧化還原特性等物理化學(xué)性能，而且能使金屬表面活性鈍化而 防腐，提高金屬的電位，把金屬腐蝕限制在膜界面上，是十分理想的防腐材料。
[0004] 雖然聚苯胺具有優(yōu)良的防腐性能，但是其機(jī)械加工性能、與樹脂的相 容性均較差，限制了它的使用。現(xiàn)在聚苯胺與樹脂結(jié)合的常規(guī)方法主要有： $溶解法：用特殊溶劑溶解后加入樹脂中，此法會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，施工條件惡劣，而且溶劑 價(jià)格昂貴使成本劇增；#物理共混法：如球磨法，耗費(fèi)大量能源和時(shí)間，而且其在樹脂中的 分散性和穩(wěn)定性差，最終影響了聚苯胺防腐性能的發(fā)揮；（3)先在胺類固化劑中溶解聚苯 胺，再和環(huán)氧樹脂復(fù)合，此法具有無(wú)法克服的缺陷：聚苯胺含量低，無(wú)法達(dá)到具有最佳防腐 效果的含量。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在諸多不足之處，急需一種聚苯胺含量高、成本低、性能 好的防腐涂料及其制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料，其 聚苯胺含量高，防腐性能好，無(wú)污染且成本低，本發(fā)明還提供了這種涂料的制備方法。
[0007] -種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料，其包括組分A和組分B，組分A和組分B的重 量比為10 :1?20 :1，其中，組分A是由以下組分制成的： 3)液態(tài)環(huán)氧樹脂E44 73克； ++I：鄰苯二甲酸二辛酯 13克； S0P-10 2. 5 克； $正丁醇 8克； f:過(guò)硫酸銨 4克； 蒸餾水 2克； S〇· 8mol/L的樟腦磺酸水溶液 0· 5克； S苯胺 6克； 甲基娃油 〇. 8克； @新戊二醇二縮水甘油醚 9克； 組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺140克，聚苯胺10克，石英砂10克，乙 二醇苯醚7克，滑石粉12克，甘油松香脂3克。
[0008] -種環(huán)保型聚苯胺防腐涂料的制備方法，包括以下步驟： (1)制備組分A:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向三口燒瓶中依次加入液態(tài)環(huán)氧樹脂、增塑劑、乳化劑 0P-10、占小分子脂肪醇總量15%的小分子脂肪醇、蒸餾水、過(guò)硫酸銨，快速攪拌2?3小時(shí)， 形成以環(huán)氧樹脂及增塑劑為油相、氧化劑過(guò)硫酸銨的水溶液為核的穩(wěn)定微乳液體系，將該 體系置于冰水浴中預(yù)冷20?40min;然后將苯胺加入到0.4?0.8mol/L的樟腦磺酸水溶 液中，攪拌20?40min至均勻，再將其逐滴滴加到冰水浴預(yù)冷的微乳液體系中，2?4小時(shí) 滴完，反應(yīng)5?9小時(shí)后，生成粘稠液體；然后加入消泡劑、活性稀釋劑及余量的小分子脂肪 醇，攪拌〇. 5?2小時(shí)，即得組分A。
[0009] (2)制備組分B:向磨口錐形瓶中依次加入固化劑液態(tài)脂肪族多元胺、聚苯胺粉 末、石英砂、乙二醇苯醚、滑石粉、甘油松香脂，電磁攪拌2?4小時(shí)或超聲1?3小時(shí)，然后 用磨沙漏斗過(guò)濾，即得組分B。
[0010] (3)涂料的使用方法：將上述制備好的組分A和組分B按重量份比10 :1?20 :1 的比例混合，攪拌20?40min至均勻，涂覆或噴涂在經(jīng)除油、除銹處理的金屬表面，涂層厚 度控制在20?200μm，室溫下固化1?3天即可。
[0011] 采用本發(fā)明的防腐涂料可在金屬表面生成一層致密的氧化膜，利用聚苯胺的獨(dú)特 性質(zhì)課大幅度提高金屬的腐蝕電位，同時(shí)大大減小其腐蝕電流，阻止了減緩了介質(zhì)對(duì)金屬 的腐蝕。本發(fā)明的涂料具有很高的硬度和優(yōu)異的耐磨性，可以在涂料受到劃傷后，通過(guò)生成 鈍化膜而使裸露金屬免于腐蝕。同時(shí)環(huán)氧樹脂固化涂層含有穩(wěn)定的苯環(huán)、醚鍵等，漆膜對(duì)金 屬附著力好，結(jié)構(gòu)氣孔小，結(jié)構(gòu)致密，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，對(duì)基體金屬起保護(hù)作用。
[0012] 本發(fā)明通過(guò)選取獨(dú)特的聚苯胺合成工藝，即利用反相微乳液聚合--以油相為連 續(xù)相形成"油包水"(W/0)型微乳液來(lái)實(shí)現(xiàn)苯胺的氧化聚合，直接在環(huán)氧樹脂中合成聚苯胺。 此方法具有不使用任何有機(jī)溶劑、操作簡(jiǎn)便、低耗能、聚苯胺的分散性好、含量高、復(fù)合樹脂 穩(wěn)定性佳等優(yōu)點(diǎn)，而且得益于體系中乳化形成的納米級(jí)反應(yīng)空間--水核，使最終形成的 聚苯胺可以控制在納米級(jí)。由于本發(fā)明中的聚苯胺是單分散的納米粒子，使得最后能得到 平整的、防腐性能優(yōu)異的薄涂層(最薄可到20μm)。本發(fā)明使用了低粘度高效活性稀釋劑， 它能在顯著降低體系粘度的同時(shí)與胺固化劑反應(yīng)最終參與固化成膜，對(duì)體系物性影響較 小。本發(fā)明在不使用任何有機(jī)溶劑的情況下獲得了粘度低、流平性良好的涂料，可以使用噴 涂、刷涂、滾涂等工藝進(jìn)行涂裝，使用簡(jiǎn)便。本發(fā)明不用添加任何有機(jī)溶劑和重金屬因而對(duì) 環(huán)境沒(méi)有任何污染，通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)備即可制備，具備規(guī)模化生產(chǎn)的條件，容易推廣使用。本 發(fā)明的涂料可以應(yīng)用于鋼鐵、鎂等金屬的防腐涂裝。
[0013] 將本發(fā)明防腐涂料涂覆在經(jīng)打磨、除油處理過(guò)的45#鋼板上，固化后采用石蠟對(duì) 鋼板四周進(jìn)行封邊，以消除因邊緣涂覆不均勻而造成的電位測(cè)試誤差。以鋼板作為工作電 極，飽和甘汞電極為參比電極，濃度為3%的NaCl溶液為腐蝕介質(zhì)，室溫下測(cè)試鋼板的平衡 電位。涂覆該防腐涂料的45#鋼板比不涂覆時(shí)的45#鋼板平衡開路電位至少提高了 200mV， 最高可提高280mv，防腐蝕效果顯著。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明： 實(shí)施例1 :制備一種防腐涂料，步驟如下： (1)制備組分A:制備組分A所用的原料份數(shù)如下： Φ液態(tài)環(huán)氧樹脂E44 73克； 宮鄰苯二甲酸二辛酯 13克； S0P-10 2. 5 克； $正丁醇 8克； ⑤過(guò)硫酸銨 4克； f:蒸餾水 2克； S0· 8mol/L的樟腦磺酸水溶液 0· 5克； S苯胺 6克； 甚甲基娃油 〇. 8克； @新戊二醇二縮水甘油醚 9克。
[0015] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向250ml三口燒瓶中依次加入液態(tài)環(huán)氧樹脂E44、增塑劑鄰苯二甲 酸二辛酯、乳化劑0P-10、I. 2g正丁醇(作為助乳化劑)、蒸餾水、過(guò)硫酸銨，快速攪拌3小時(shí)， 形成以環(huán)氧樹脂及增塑劑為油相、氧化劑水溶液為核的穩(wěn)定微乳液體系，將該體系置于冰 水浴中預(yù)冷40min;然后將苯胺加入到0. 8mol/L的樟腦磺酸水溶液中，攪拌30min至均勻， 再逐滴滴加到冰水浴預(yù)冷的微乳液中（2. 5小時(shí)滴完)，反應(yīng)8小時(shí)后，生成粘稠液體。與組 分B混合前加入消泡劑甲基硅油、活性稀釋劑新戊二醇二縮水甘油醚及余量6.Sg正丁醇， 攪拌1.5小時(shí)，即得組分A。
[0016] (2)制備組分B:制備組分B所用的原料份數(shù)為：三乙烯四胺140克，聚苯胺10克， 石英砂10克，乙二醇苯醚7克，滑石粉12克，甘油松香脂3克。
[0017] 向磨口錐形瓶中依次加入液態(tài)脂肪族多元胺固化劑三乙烯四胺、聚苯胺粉末、石 英砂、乙二醇苯醚、滑石粉、甘油松香脂，電磁攪拌2小時(shí)，然后用磨沙漏斗過(guò)濾，即得組分 B0
[0018] (3)應(yīng)用：將上述制備好的組分A和組分B按12. 5 :1的重量比例混合，機(jī)械攪拌 20min到均勻，用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過(guò)的45#鋼板上，干膜厚度控制在20〇μπι 左右。室溫固化3天即可。
[0019] 上述雖然結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù) 范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員 不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種防脫落防腐環(huán)保型聚苯胺涂料，其特征在于：其包括組分A和組分B，組分A和 組分B的重量比為10 :1?20 :1，其中，組分A是由以下組分制成的： D液態(tài)環(huán)氧樹脂E44 73克； +客鄰苯二甲酸二辛酯 13克； S OP-IO 2. 5 克； $+正丁醇 8克； +S過(guò)硫酸銨 4克； +f蒸餾水 2克； .2 0. 8mol/L的樟腦磺酸水溶液 0. 5克； S苯胺 6克； +,5++甲基娃油 〇? 8克； +f新戊二醇二縮水甘油醚 9克； 組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺140克，聚苯胺10克，石英砂10克，乙 二醇苯醚7克，滑石粉12克，甘油松香脂3克。
【文檔編號(hào)】C09D163/02GK104341969SQ201310341701
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】董善剛, 劉永屏, 祝灑虎, 王伯鳳, 張喆, 李春波, 殷曉燕, 潘金婷 申請(qǐng)人:青島益群漆業(yè)集團(tuán)有限公司