專利名稱：一種聚苯胺環(huán)氧防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種聚苯胺環(huán)氧防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬腐蝕是由于金屬表面受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用而被破壞的現(xiàn)象，防腐 蝕最有效、最常用的方法是在金屬表面涂覆防腐蝕涂層，將基體與腐蝕介質(zhì)隔絕。涂層的防 腐蝕性能主要體現(xiàn)在涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的耐蝕性，以及對(duì)介質(zhì)的抗?jié)B透性。因此，要提高涂層 的防腐蝕性能，一是選擇耐蝕性樹(shù)脂，二是使用性能優(yōu)良的防腐蝕填料。環(huán)氧樹(shù)脂涂料具有 附著力高，耐化學(xué)品和溶劑性能優(yōu)異、硬度高、磨性好、耐堿、耐鹽霧性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng) 用于防腐涂料領(lǐng)域。聚苯胺作為一種新型高分子防腐、導(dǎo)電材料，由于自身存在不溶不熔、 加工性差等缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍受到了極大的限制?，F(xiàn)有技術(shù)通過(guò)引入特殊官能團(tuán)或?qū)⒕郾桨?與無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合，使聚苯胺溶解或分散在水中或有機(jī)溶劑中，然后應(yīng)用于防腐涂料領(lǐng) 域。公告號(hào)為CN 1358812的專利公開(kāi)了一種聚苯胺防腐涂料的制備工藝，將環(huán)氧樹(shù) 脂與聚苯胺、稀釋劑混合，研磨后與酚醛胺、聚酰胺、稀釋劑混合均勻，其缺陷是采用單組 份溶劑，溶劑揮發(fā)速度不容易控制，導(dǎo)致涂層的流平性差，影響涂層的外觀及防腐蝕性能。 公告號(hào)為CN 101407650的專利公開(kāi)了一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料及其制備方法，和 公告號(hào)為CN 101418146的專利公開(kāi)了一種紫外光_熱雙固化聚苯胺防腐涂料及其制備方 法，其共同的缺點(diǎn)是所用填料為聚苯胺粉末，填料量大且容易團(tuán)聚。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的一目的是提供一種分散性好、防腐蝕性能 優(yōu)異的聚苯胺環(huán)氧防腐涂料；本發(fā)明的另一目的是提供該聚苯胺環(huán)氧防腐涂料的制備方 法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
聚苯胺環(huán)氧防腐涂料包括甲、乙兩種組份，甲組份的組成是環(huán)氧樹(shù)脂40% 60%，混合 溶劑35% 45%，聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料5% 15%，其各組成量均按占甲組份的質(zhì) 量百分含量計(jì)；乙組份的組成是胺類固化劑30% 60%，無(wú)水乙醇40% 70%，其各組成量 均按占乙組份的質(zhì)量百分含量計(jì)。聚苯胺環(huán)氧防腐涂料的制備方法包括以下步驟
1、制備混合溶劑將甲苯和二甲苯中的一種與正丁醇、異丁醇和叔丁醇中的一種混合， 攪拌均勻即可，所述甲苯和二甲苯中的一種的質(zhì)量占混合溶劑總質(zhì)量的25% 60% ；
2、制備甲組份先向35% 45%混合溶劑中加入5% 15%的聚苯胺/凹凸棒石納米 復(fù)合材料，邊攪拌邊加熱，再通過(guò)蒸餾的方法將體系中的水分脫除，得到固含量為12. 5% 25%的聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料有機(jī)分散體；最后向聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材 料有機(jī)分散體中加入40% 60%環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解即可；3、制備乙組份向40% 70%無(wú)水乙醇中加入30% 60%胺類固化劑，混合攪拌至固化 劑充分溶解即可；
4、將甲組份與乙組份按重量比1:0.5 1. 2混合攪拌0. 5 Ih即得聚苯胺環(huán)氧防腐 涂料。制備乙組份步驟中的胺類固化劑為酰胺類、脂肪胺類、芳香胺類、胺改性固化劑中 的一種。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是
1、聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料的兼具凹凸棒石和聚苯胺的雙重性質(zhì)，在本發(fā)明的 涂料體系中比純聚苯胺更容易分散，并且可以使整個(gè)涂料體系的力學(xué)性能、耐老化性能、耐 腐蝕性能等明顯提高。2、將聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料濾餅通過(guò)蒸餾脫水得到有機(jī)相的聚苯胺/凹 凸棒石分散體，而不是將聚苯胺粉末直接加入有機(jī)溶劑中，大大減輕了分散的難度，避免了 復(fù)合材料在涂料中的團(tuán)聚現(xiàn)象。3、復(fù)合涂層具有較強(qiáng)的耐蝕性，因?yàn)樵诜栏繉又幸皇前魻罾w維結(jié)構(gòu)的聚苯胺 /凹凸棒石在樹(shù)脂中形成致密的網(wǎng)絡(luò)，使得腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散滲透到金屬表面的途徑變得曲折， 大大延長(zhǎng)了介質(zhì)滲透的時(shí)間；二聚苯胺與金屬表面相互作用，使金屬表面鈍化，形成一層致 密、穩(wěn)定的氧化薄膜，阻止了金屬的進(jìn)一步氧化。4、以揮發(fā)速率不同的混合溶劑作為分散介質(zhì)，有效的控制了涂層有機(jī)溶劑揮發(fā)速 率，有利于形成致密涂層。下面結(jié)合實(shí)施例和比較例，對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但絕不限 制本發(fā)明的范圍
實(shí)施例1
聚苯胺環(huán)氧防腐涂料按以下步驟制備
1、混合溶劑的制備將42. 5g 二甲苯與57. 5g正丁醇混合，攪拌均勻得到混合溶劑。2、甲組份的制備向IOOg混合溶劑中加入37. 5g固含量為30%的本征態(tài)聚苯胺 /凹凸棒石納米復(fù)合材料濾餅，一邊攪拌，一邊加熱，通過(guò)蒸餾的方法把體系中的水分脫除， 得到固含量為20%的聚苯胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體；向50g固含量為20%的聚苯 胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體中加入50g環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)，攪拌至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解， 得到甲組份。3、乙組份的制備向55g無(wú)水乙醇中加入45g聚酰胺(分子量650)，混合攪拌至 聚酰胺充分溶解，得到乙組份。4、可先將甲組份和乙組份分裝，使用時(shí)將IOOg甲組份與IOOg乙組份混合攪拌 45min，刷涂于馬口鐵表面，室溫下干燥。實(shí)施例2
聚苯胺環(huán)氧防腐涂料按以下步驟制備
1、混合溶劑的制備將25g甲苯與75g異丁醇混合，攪拌均勻得到混合溶劑。2、甲組份的制備向IOOg混合溶劑中加入25g固含量為20%的本征態(tài)聚苯胺/凹 凸棒石納米復(fù)合材料濾餅，一邊攪拌，一邊加熱，通過(guò)蒸餾的方法把體系中的水分脫除，得 到固含量為12. 5%的聚苯胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體；向60g固含量為12. 5%的聚苯胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體中加入40g環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)，攪拌至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶 解，得到甲組分。3、乙組份的制備向70g無(wú)水乙醇中加入30g聚酰胺(分子量650)，混合攪拌至 聚酰胺充分溶解，得到乙組份。4、可先將甲組份和乙組份分裝，使用時(shí)將50g甲組份與60g乙組份混合攪拌0. 5h， 刷涂于馬口鐵表面，室溫下干燥。實(shí)施例3
聚苯胺環(huán)氧防腐涂料按以下步驟制備
1、混合溶劑的制備將60g 二甲苯與40g叔丁醇混合，攪拌均勻得到混合溶劑。2、甲組份的制備向IOOg混合溶劑中加入50g固含量為40%的摻雜態(tài)聚苯胺/凹 凸棒石納米復(fù)合材料濾餅(摻雜劑為磷酸)，一邊攪拌，一邊加熱，通過(guò)蒸餾的方法把體系中 的水分脫除，得到固含量為25%的聚苯胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體；向40g固含量為 25%的聚苯胺/凹凸棒石復(fù)合材料有機(jī)分散體中加入60g環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)，攪拌至環(huán)氧樹(shù) 脂充分溶解，得到甲組份。3、乙組份的制備向40g無(wú)水乙醇中加入60g聚酰胺(分子量650)，混合攪拌至 聚酰胺充分溶解，得到乙組份。4、可先將甲組份和乙組份分裝，使用時(shí)將IOOg甲組份與50g乙組份混合攪拌lh， 刷涂于馬口鐵表面，室溫下干燥。比較例1
1、混合溶劑的制備將42. 5g 二甲苯與57. 5g正丁醇混合，攪拌均勻得到混合溶劑。2、甲組份的制備依次向40g混合溶劑中加入50g環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)，IOg本征態(tài)聚 苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料，攪拌至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解，得到甲組份。3、乙組份的制備以及涂料的混合、使用與實(shí)施例1相同。比較例2
在比較例2中，除用IOOg 二甲苯取代IOOg混合溶劑外，其它操作與實(shí)施例1相同。涂層干燥后對(duì)實(shí)施例和比較例所得的聚苯胺環(huán)氧防腐涂料分別進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè) 試結(jié)果如下表1所示，由表1可見(jiàn)，本發(fā)明所得涂層具有優(yōu)異力學(xué)性能和防腐性能。表1實(shí)施例和比較例所得涂層的性能
權(quán)利要求
1.一種聚苯胺環(huán)氧防腐涂料，其特征是包括甲、乙兩種組份，甲組份的組成是環(huán)氧 樹(shù)脂40% 60%，混合溶劑35% 45%，聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料5% 15%，其各組 成量均按占甲組份的質(zhì)量百分含量計(jì)；乙組份的組成是胺類固化劑30% 60%，無(wú)水乙醇 40% 70%，其各組成量均按占乙組份的質(zhì)量百分含量計(jì)。
2.一種聚苯胺環(huán)氧防腐涂料的制備方法，其特征是包括如下步驟1)制備混合溶劑將甲苯和二甲苯中的一種與正丁醇、異丁醇和叔丁醇中的一種混合， 攪拌均勻即可，所述甲苯和二甲苯中的一種的質(zhì)量占混合溶劑總質(zhì)量的25% 60% ；2)制備甲組份先向35% 45%混合溶劑中加入5% 15%的聚苯胺/凹凸棒石納米 復(fù)合材料，邊攪拌邊加熱，再通過(guò)蒸餾的方法將體系中的水分脫除，得到固含量為12. 5% 25%的聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料有機(jī)分散體；最后向聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材 料有機(jī)分散體中加入40% 60%環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解即可；3)制備乙組份向40% 70%無(wú)水乙醇中加入30% 60%胺類固化劑，混合攪拌至固 化劑充分溶解即可；4)將甲組份與乙組份按重量比1:0.5 1. 2混合攪拌0. 5 Ih即得聚苯胺環(huán)氧防腐 涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是步驟3)所述的胺類固化劑為酰胺類、 脂肪胺類、芳香胺類、胺改性固化劑中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種聚苯胺環(huán)氧防腐涂料及其制備方法，包括甲、乙兩種組份，甲組份的組成是環(huán)氧樹(shù)脂40%～60%，混合溶劑35%～45%，聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料5%～15%，其各組成量均按占甲組份的質(zhì)量百分含量計(jì)；乙組份的組成是胺類固化劑30%～60%，無(wú)水乙醇40%～70%，其各組成量均按占乙組份的質(zhì)量百分含量計(jì)；將甲苯和二甲苯中的一種與正丁醇、異丁醇和叔丁醇中的一種混合成混合溶劑，將甲組份與乙組份按重量比1:0.5～1.2混合攪拌0.5～1h即可。整個(gè)涂料體系的力學(xué)性能、耐老化性能、耐腐蝕性能明顯提高，使金屬表面鈍化，形成一層致密、穩(wěn)定的氧化薄膜，阻止了金屬的進(jìn)一步氧化。
文檔編號(hào)C09D179/02GK102101962SQ201010589078
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者姚超, 張輝耀, 朱俊武, 李錦春, 汪信, 王磊磊, 郝青麗, 錢大慶 申請(qǐng)人:常州大學(xué)