專利名稱：一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
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，在施工過程中對環(huán)境造成較大污染、對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，還對環(huán)境造成嚴(yán)重的重金屬污染。因此環(huán)保型防 腐涂料己成為金屬防腐涂料的研究熱點(diǎn)和主要發(fā)展方向之一。
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，從此開辟了導(dǎo)電高分子在防腐領(lǐng)域應(yīng)用與研究的新天地。
導(dǎo)電高分子不僅具有導(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，能對防腐介質(zhì)物理隔離把金屬腐蝕限制在膜 界面上，并提高 金屬的電位，是十分理想的防腐材料。其中以聚吡咯和聚苯胺應(yīng)用前景最好。聚吡咯由于容-易在較寬的pH值內(nèi)合成、合成方便、抗氧化性能好、電導(dǎo)率較高、易成膜、柔軟、無毒環(huán) 保等優(yōu)點(diǎn)，但原料價(jià)格相對較高；而聚苯胺有性能優(yōu)異、原料價(jià)格低、性價(jià)比高、無毒環(huán)保、 用量低、密度小，但性能一定程度受pH的影響；總之，這兩種材料各有特點(diǎn)，可根據(jù)需要 選取。現(xiàn)有技術(shù)中雖然存在多種含有聚吡咯或聚苯胺防腐涂料的配方，但是溶劑型的對環(huán)境 污染嚴(yán)重，同時(shí)對施工人員身體健康造成威脅，而一般的含有聚吡咯或聚苯胺無溶劑涂料則 存在粘性大不易施工的缺陷，同時(shí)所添加的其它稀釋劑不能很好的參與最后的固化成膜、揮 發(fā)到大氣中還是造成一定的污染。

發(fā)明內(nèi)容
'針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，本發(fā)明還.提 供了其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于，包括以下成分導(dǎo)電高分子納米 粉末0.4% 5%，環(huán)氧樹脂35% 65%，活性稀釋劑10% 25%，固化劑15% 30%，固化促 進(jìn)劑0.8% 4%，消泡劑0.1% 1%，增塑劑8% 15%,各組分按質(zhì)量百分比，其中，固化劑為液態(tài)芳香族多元胺。
所述導(dǎo)電高分子納米粉末為聚吡咯納米粉末或聚苯胺納米粉末。 所述環(huán)氧樹脂為E44、 E51或E56液態(tài)環(huán)氧樹脂。 所述活性稀釋劑為亞丙基碳酸酯。
所述固化劑為3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DDDM)。
所述固化促進(jìn)劑為間甲酚或苯酚。
所述消泡劑為甲基硅油或二甲基硅油。
所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯。 一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料的制備方法，步驟如下
(1) 取導(dǎo)電高分子納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到固化劑中，加熱到50 80 'C，快速攪 拌2 5小時(shí)，降至室溫，得到混合良好的混合固化劑，其中導(dǎo)電高分子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 40%;
(2) 稱取環(huán)氧樹脂，向其中加入活性稀釋劑、消泡劑、增塑劑，機(jī)械攪拌2 5小時(shí)， 混合均勻，再加入固化促進(jìn)劑、步驟(1)中制備的混合固化劑，快速機(jī)械攪拌1 2小時(shí)， 靜置0.5 1小時(shí)，即得到新型導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料。
所述聚吡咯納米粉末的制備方法為
(1) 在室溫下，稱取陽離子表面活性劑十六垸基三甲基溴化鉸(CTAB) 3.4g和正戊醇 1.6g加入到100mL蒸餾水中，并磁力快速攪拌形成表面活性劑的膠束溶液-;
(2) 稱取2.0g吡咯滴加入到上述表面活性劑膠束溶液中，形成增溶膠束溶液；.
(3) 稱取8.0gFeCl3溶于20mL蒸餾水，并逐滴滴加到上述己形成的增溶膠束溶液中；
(4) 在室溫下，對上述體系進(jìn)行磁力攪拌3小時(shí)，吡咯的化學(xué)氧化聚合在膠束中完成
(5) 向上述體索中加5mL丙酮破乳，高速離心分離出聚吡咯，再用蒸餾水洗每次50ml， 離心分離，直到所洗蒸餾水澄清為止，最后用30ml乙醇洗并離心分離，烘箱80'C烘24小時(shí)， 即得到聚吡咯納米粉末。根據(jù)以上方法將各原料按相應(yīng)比例放大，即可制備任意質(zhì)量的聚吡 咯納米粉末。
使用時(shí)，將本發(fā)明的防腐涂料涂覆到處理后的鋼板上，控制干膜厚度20 20(Him， 120 'C 150'C固化3 8小時(shí)或常溫固化6 8天，得到一層均勻的黒色或藍(lán)黑色漆膜。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明不用添加任何有機(jī)溶劑和重金屬因而對環(huán)境沒有任何污染， 通過簡單的設(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)明通過選取獨(dú)特的 稀釋劑、固化劑，通過獨(dú)特的工藝添加導(dǎo)電聚合物的納米粉末，使導(dǎo)電聚合物在涂料中良好地分布，在賦予涂料優(yōu)良的防腐性能和一定的導(dǎo)電性能的同時(shí)保持了原有樹脂的其它優(yōu)良性 能。本發(fā)明使用了液態(tài)芳香族固化劑DDDM，其中的苯環(huán)使得漆膜具有比其它涂料更好的耐 腐蝕、耐溶劑、耐熱、耐老化性能及更大的強(qiáng)度；同時(shí)該芳香胺與其它的芳香胺相比具有更
大活性和低的粘度。本發(fā)明使用了低粘度、高溶解力、無色、低味、無毒的亞垸基碳酸酯為 活性稀釋劑，它能與胺固化劑反應(yīng)生成酯最終參與固化成膜，對體系物性影響較小。本發(fā)明 使用了新型稀釋劑和液態(tài)環(huán)氧樹脂，不使用任何溶劑就可以得到粘度低、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，使用簡便。本發(fā)明的涂料可以應(yīng)用于鋼鐵、鎂 等金屬的防腐涂裝。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明 實(shí)施例l:制備防腐涂料
(1) 取lg聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到40g的DDDM中，再加熱到50'C快速 機(jī)械攪拌2小時(shí)，降至室溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E44) 10.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯4g，甲基硅油0.1g，鄰 苯二甲酸二丁酯2.0g，快速機(jī)械攪拌2小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑4g,間甲酚0.4g， 快速攪拌1.5小B寸'到均勻。靜置0.5小時(shí)得到涂料。
其中，聚吡咯是這樣得到的
(1) 在室溫下，辨取陽離子表面活性劑CTAB3.4g和正戊醇1.6g加入到100mL蒸餾水 中，并磁力快速攪拌形成表面活性劑的膠束溶液；
(2) 稱取2.0g吡咯滴加入到上述表面活性劑膠束溶液中，形成增溶膠束溶液；
(3) 稱取8.0gFeCl3溶于20mL蒸餾水，并逐滴滴加到上述己形成的增溶膠束溶液中；
(4) 在室溫下，對上述體系進(jìn)行磁力攪拌3小時(shí)，吡咯的化學(xué)氧化聚合在膠束中完成；
(5) 向上述體系中加5mL丙酮破乳，高速離心分離出聚吡咯，再用蒸餾水洗每次50ml， 離心分離,直到ff洗蒸餾水澄清為止，最后用30ml乙醇洗并離心分離，烘箱80'C烘24小時(shí)， 即得到聚吡咯納米粉末。根據(jù)以上方法將各原料按相應(yīng)比例放大，即可制備任意質(zhì)量的聚口比 咯納米粉末。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在90^mi左右。12(TC固化8小時(shí)。
實(shí)施例2:制備防腐涂料
(1)取4g聚苯胺納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到40g的DDDM中，再加熱到60'C快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2)稱取環(huán)氧樹脂(E51) 12.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯4g，甲基硅油0.1g，鄰 苯二甲酸二辛酯2.0g，快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑4.5g，苯酚0.5g， 快速攪拌2小時(shí)到均勻。靜置1.0小時(shí)得到涂料。 聚苯胺可在市場上買到。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在150pm左右。13(TC固化6小時(shí)。
實(shí)施例3:制備防腐涂料
(1) 取5g聚苯胺納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到70'C快速 機(jī)械攪拌5小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E56) 15.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯3.0g， 二甲基硅油0.1g， 磷酸三甲苯酯2.5g，快速機(jī)械攪拌2小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑5.0g，苯酚0.258， 快速攪拌1小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在50iam左右。15(TC固化3小時(shí)。
實(shí)施例4:制備防腐涂料
'(1)取3g聚苯胺納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到65t:快速 機(jī)械攪拌4小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2)稱取環(huán)氧樹脂(E44) 12.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯5.0g, 二甲基硅油O.lg， 磷酸三苯酯2.0g,快速機(jī)械攪拌5小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑4.0g，間甲酚(K3g, 快速攪拌1小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
應(yīng)用；將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在80^un左右。140。C固化5小時(shí)。 實(shí)施例5:制備防腐涂料
(1) 取5g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到55'C烤速 機(jī)械攪拌5小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E56) 15.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯3.0g，甲基硅油O.lg， 磷酸三甲苯酯2.1g，快速機(jī)械攪拌2小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑5.0g，苯酚0.6g， 快速攪拌1小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
聚吡咯的制備同實(shí)施例1。應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制
在3(^m左右。室溫固化7天。
實(shí)施例6:制備防腐涂料
(1) 取2g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到80。C快速 機(jī)械攪拌3小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E56) 10.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯2.0g， 二甲基硅油O.lg， 磷酸三甲苯酯2.0g，快速機(jī)械攪拌4小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑5.0g，苯酚0.5g， 快速攪拌1.5小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
聚吡咯的制備同實(shí)施例l。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在100pm左右。120'C固化8小時(shí)。 .實(shí)施例7:制備防腐涂料-
(1) 取5g聚苯胺納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到80'C快速 機(jī)械攪拌5小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E56) 15.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯4.0g, 二甲基硅油O.lg， 磷酸三苯酯2.5g，快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑8.0g，苯酚0.5g，快 速攪拌2小時(shí)到均勻。靜置0.5小時(shí)得到涂料。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45辨R板上，干膜厚度控制 在120pm左右。150'C固化5小時(shí)。
實(shí)施例8:制備防腐涂料
(1) 取2g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到60'C快速 機(jī)械攪拌2小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E44) 10.0g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯4.0g， 二甲基硅油O.lg， 鄰苯二甲酸二丁酯2,0g，快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑5.0g，苯酚0.5g， 快速攪拌2小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
聚吡咯的制備同實(shí)施例l。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在6(Him左右。室溫固化8天。 實(shí)施例9:制備防腐涂豐4:
(1)取0.8g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到30g的DDDM中，再加熱到50'C快速機(jī)械攪拌5小時(shí)，降到室溫得到混合良好的混合固化劑。
(2)稱取環(huán)氧樹脂(E44) 65g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯25g， 二甲基硅油0.3g， 鄰苯二甲酸二丁酯15g，快速機(jī)械攪拌5小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑20.4g,苯酚4g， 快速攪拌2小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。 聚吡咯的制備同實(shí)施例1。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在20pm左右。室溫固化6天。
實(shí)施例10:制備防腐涂料:
(1) 取3g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到20g的DDDM中，再加熱到70。C快速 機(jī)械攪拌3小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E44) 50g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯15g， 二甲基硅油0.4g， 鄰苯二甲酸二丁酯12g，快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑23g，苯酚2g， 快速攪拌1.5小時(shí)到均勻。靜置45分鐘得到涂料。
聚吡咯的制備伺實(shí)施例1。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在100nm左右。150'C固化3小時(shí)。 實(shí)施例ll:制備防腐涂料
(1) 取2g聚吡咯納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到25g的DDDM中，再加熱到6(TC快速 機(jī)械攪拌2小時(shí)，降溫得到混合良好的混合固化劑。
(2) 稱取環(huán)氧樹脂(E44) 55g，加入活性稀釋劑亞丙基碳酸酯20g， 二甲基硅油0.6g， 鄰苯二甲酸二丁酯10g，快速機(jī)械攪拌3小時(shí)，混合均勻。再加入混合固化劑27g，苯酚3g, 快速攪拌2小時(shí)到均勻。靜置1小時(shí)得到涂料。
聚吡咯的制備同實(shí)施例l。
應(yīng)用將以上涂料用毛刷刷涂到經(jīng)打磨除銹、除油處理過的45#鋼板上，干膜厚度控制 在150pm左右。室溫固化8天。
權(quán)利要求
1. 一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于，包括以下成分導(dǎo)電高分子納米粉末0.4％～5％，環(huán)氧樹脂35％～65％，活性稀釋劑10％～25％，固化劑15％～30％，固化促進(jìn)劑0.8％～4％，消泡劑0.1％～1％，增塑劑8％～15％，各組分按質(zhì)量百分比，其中，所述固化劑為液態(tài)芳香族多元胺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述導(dǎo)電高 分子納米粉末為聚吡咯納米粉末或聚苯胺納米粉末。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述環(huán)氧樹 脂為E44、 E51或E56液態(tài)環(huán)氧樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述活性稀 釋劑為亞丙基碳酸酯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述固化劑 為3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲垸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述固化促 進(jìn)劑為間甲酚或苯酚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述消泡劑為甲基硅油或二甲基硅油。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，其特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯。
9. 一種權(quán)利要求l所述的導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料的制備方法，其特征在于，步驟如下 .(1) 取導(dǎo)電高分子納米粉末，機(jī)械攪拌下加入到固化劑中，加熱到50 80 °C,快速攪 拌2 5小時(shí)，降至室溫，得到混合良好的混合固化劑，其中導(dǎo)電高分子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 40%;(2) 稱取環(huán)氧樹脂，向其中加入活性稀釋劑、消泡劑、增塑劑，機(jī)械攪拌2 5小時(shí)，混 合均勻，再加入步驟(1)中制備的混合固化劑、固化促進(jìn)劑，.快速機(jī)械攪拌1 2小時(shí)， 靜置0.5 1小時(shí)，即得到新型導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述 聚吡咯納米粉末的制備方法為U)在室溫下，稱取陽離子表面活性劑CTAB3.4g和正戊醇1.6g加入到100mL蒸餾水中， 并磁力快速攪拌形成表面活性劑的膠束溶液；(2) 稱取2.0g吡咯滴加入到上述表面活性劑膠束溶液中，形成增溶膠束溶液；(3) 稱取8.0gFeCl3溶于20mL水，并逐滴滴加到上述已形成的增溶膠束溶液中；(4) 在室溫下，對上述體系進(jìn)行磁力攪拌3小時(shí)，吡咯的化學(xué)氧化聚合在膠束中完成；(5) 向上述體系中加5mL丙酮破乳，高速離心分離出聚吡咯，再用蒸餾水洗每次50ml， 離心分離，直到所洗蒸餾水澄清為止，最后用30ml乙醇洗并離心分離，烘箱80'C烘24 小時(shí)，即得到聚吡咯納米粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了導(dǎo)電高分子無溶劑低粘度防腐涂料，包括以下成分導(dǎo)電高分子納米粉末0.4％～5％，環(huán)氧樹脂35％～65％，活性稀釋劑10％～25％，固化劑15％～30％，固化促進(jìn)劑0.8％～4％，消泡劑0.1％～1％，增塑劑8％～15％，各組分按質(zhì)量百分比。制備方法為先將導(dǎo)電高分子納米粉末與固化劑混合得到混合固化劑；然后向環(huán)氧樹脂中加入活性稀釋劑、消泡劑、增塑劑，混勻，然后加入固化促進(jìn)劑、混合固化劑，混勻，靜置0.5～1小時(shí)。本發(fā)明的涂料可以應(yīng)用于鋼鐵、鎂等金屬的防腐涂裝，具有無污染、性能好、制備簡單、使用簡便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C09D5/08GK101418182SQ20081015828
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者劉增溫, 張德田, 陳為軍 申請人:日照君青能源科技材料有限公司