一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料，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(shù)脂E56：45克；②二乙二醇二苯甲酸酯3克；③OP-10：0.5克；④正戊醇10克；⑤過(guò)硫酸銨3克；⑥蒸餾水1.5克；⑦0.4mol/L的樟腦磺酸水溶液1克；⑧苯胺10克；⑨甲基硅油0.5克；⑩新戊二醇二縮水甘油醚4克；組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺110克，聚苯胺30克，黃原膠5克，乙二醇苯醚10克，甲基纖維素5克，松節(jié)油硅油5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(zhuān)利說(shuō)明】一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬腐蝕給人類(lèi)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(kāi)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(shù)脂的相 容性均較差，限制了它的使用。現(xiàn)在聚苯胺與樹(shù)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(shù)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(shù)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(lèi)固化劑中溶解聚苯 胺，再和環(huán)氧樹(shù)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)明提供了一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料，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] -種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料，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(shù)脂E56 45克； t二乙二醇二苯甲酸酯 3克； S0P-10 〇· 5 克； $正戊醇 10克； f:過(guò)硫酸銨 3克； 蒸餾水 I. 5克； S0. 4mol/L的樟腦磺酸水溶液 1克； S苯胺 10克； f:甲基硅油 0. 5克； @新戊二醇二縮水甘油醚 4克； 組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺110克，聚苯胺30克，黃原膠5克，乙 二醇苯醚10克，甲基纖維素5克，松節(jié)油硅油5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(shù)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(shù)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、黃原膠、乙二醇苯醚、甲基纖維素、松節(jié)油娃油，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(shù)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(shù)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(shù)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)?；a(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(kāi)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(shù)脂E56 45克； ?二乙二醇二苯甲酸酯 3克； S0P-10 〇· 5 克； $正戊醇 10克； ⑤過(guò)硫酸銨 3克； f:蒸餾水 1. 5克； S〇. 4mol/L的樟腦磺酸水溶液 1克； S苯胺 10克； 甚甲基娃油 〇. 5克； @新戊二醇二縮水甘油醚 4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(shù)脂E56、增塑劑二乙二醇 二苯甲酸酯、0P-10、0. 9g正戊醇(作為助乳化劑)、蒸餾水、過(guò)硫酸銨，快速攪拌2小時(shí)，形成 以環(huán)氧樹(shù)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30min;然后將苯胺加入到0. 4mol/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（3小時(shí)滴完)，反應(yīng)6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正戊醇， 攪拌0.5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：乙二胺110克，聚苯胺粉末30克， 黃原膠5份，乙二醇苯醚10份，甲基纖維素5份，松節(jié)油娃油5份。
[0017] 向磨口錐形瓶中依次加入液態(tài)脂肪族多元胺固化劑乙二胺、聚苯胺粉末、黃原膠、 乙二醇苯醚、甲基纖維素、松節(jié)油硅油，電磁攪拌4小時(shí)，然后用磨沙漏斗過(guò)濾，即得組分B。
[0018] (3)應(yīng)用：將上述制備好的組分A和組分B按10. 5 :1的重量比例混合，機(jī)械攪拌 30min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2〇μπι 左右。室溫固化1天即可。
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保型聚苯胺防腐阻燃涂料，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(shù)脂E56 45克； +客二乙二醇二苯甲酸酯 3克； S OP-IO 〇? 5 克； 正戊醇 10克； +S過(guò)硫酸銨 3克； +f蒸餾水 1.5克； .2+ 0. 4mol/L的樟腦磺酸水溶液 1克； S苯胺 10克； +S+甲基硅油 0. 5克； +f新戊二醇二縮水甘油醚 4克； 組分B是由以下組分組成的：液態(tài)脂肪族多元胺110克，聚苯胺30克，黃原膠5克，乙 二醇苯醚10克，甲基纖維素5克，松節(jié)油硅油5克。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK104341951SQ201310342151
【公開(kāi)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】劉永屏, 董善剛, 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