專利名稱：一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水性涂料領(lǐng)域，具體涉及一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性涂料是一種全新的綠色環(huán)保型涂料，因其具有不含揮發(fā)性有機(jī)化合物、對(duì)環(huán) 境污染小、節(jié)約能源等突出優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于家具、地板、電子等行業(yè)。其中水性氟碳涂料 是以水性氟碳樹(shù)脂為主要成分的耐侯性水性氟碳涂料，氟碳樹(shù)脂以牢固的C-F鍵為骨架， 結(jié)晶性好，同其他樹(shù)脂相比，具有持久的耐候性、卓越的抗沾污性、理想的耐洗刷性、優(yōu)異的 耐化學(xué)性和良好的耐鹽霧性。導(dǎo)電涂料作為一種重要的特種功能性涂料，被廣泛應(yīng)用于防腐、電磁屏蔽、抗靜電 等領(lǐng)域。其中，導(dǎo)電聚合物具有優(yōu)良的防腐、防銹、導(dǎo)電等性能，可替代涂料中的重金屬起到 防腐抗靜電作用。在導(dǎo)電高分子中，使用最多的是聚苯胺和聚吡咯，其制備工藝也相對(duì)比較 成熟。然而由于聚苯胺和聚吡咯自身的分子極性都比較強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性需要進(jìn)行摻雜， 在摻雜后形成了大η共扼體系，分子的極性和剛性會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，通常不溶不熔，這嚴(yán)重 制約了該類材料的加工和應(yīng)用。為了拓寬聚苯胺和聚吡咯的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)這些新材料的 實(shí)用化，目前主要通過(guò)選擇摻雜劑，引入功能取代基；或通過(guò)與其它物質(zhì)的復(fù)合，制備出兼 具兩種材料性能的復(fù)合材料。公開(kāi)號(hào)CN 101368058Α的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種聚苯胺防腐導(dǎo)電涂層的制備方法， 原料采用環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、苯胺、流平劑等，其缺點(diǎn)是，以環(huán)氧樹(shù)脂作為成膜物質(zhì)，耐候性 差，且屬于有機(jī)溶劑型涂料，不環(huán)保。

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耐腐蝕、導(dǎo)電性好的含 導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料，本發(fā)明的另一目的是提供該水性防腐導(dǎo)電涂料的制備方法。本發(fā)明所提供的含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料包括如下組份按占總質(zhì)量百 分含量計(jì)，氟碳乳液30% 60%，聚合物導(dǎo)電粉體8% 20%，導(dǎo)電云母粉5% 20%，去離子水 20% 40%,成膜助劑2% 5% ；
所述聚合物導(dǎo)電粉體是聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料和聚吡咯/凹凸棒石納米 導(dǎo)電復(fù)合材料中的一種；所述成膜助劑是聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或兩種。上述含聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料的制備方法具體步驟如下先依次向砂磨機(jī)中 加入各占總質(zhì)量百分含量20% 40%的去離子水、0. 5% 1. 5%的潤(rùn)濕分散劑及8% 20% 的聚合物導(dǎo)電粉體，研磨0. 5 2小時(shí)，再轉(zhuǎn)入超聲分散混合器中，依次向超聲分散混合器 中加入各占總質(zhì)量百分含量的30% 60%的氟碳乳液、5% 20%的導(dǎo)電云母粉、2% 5%的 成膜助劑及0. 5% 1. 5%的消泡劑，邊攪拌邊超聲分散0. 5 2小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂料。所述潤(rùn)濕分散劑是十二烷基苯磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種；所述 消泡劑是二甲基硅油、硅醚共聚物、聚硅氧烷和改性聚硅氧烷中的一種。將得到的上述水性防腐導(dǎo)電涂料均勻 涂在基材上，在5 80°C下干燥2 72小時(shí) 后可得到防腐導(dǎo)電涂層，涂的方法為噴涂、刮涂和刷涂中的一種。本發(fā)明的有益效果是
1、聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料和聚吡咯/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料不但具 有凹凸棒石的棒狀纖維結(jié)構(gòu)，而且具有聚苯胺和聚吡咯的優(yōu)異導(dǎo)電與防腐性能，能夠顯著 提高力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和防腐性能。2、本發(fā)明將聚合物導(dǎo)電粉體與導(dǎo)電云母粉混合，共同作為導(dǎo)電填料，在形成涂層 后，片狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電云母與棒狀纖維結(jié)構(gòu)的聚合物導(dǎo)電材料之間互相協(xié)同，容易形成致密 的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并且進(jìn)一步提高了涂層的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能。3、本發(fā)明以水性氟碳乳液為成膜物質(zhì)，因其具有持久的耐候性、卓越的抗沾污性、 理想的耐洗刷性、優(yōu)異的耐化學(xué)性、良好的耐鹽霧性，給導(dǎo)電涂層提供了良好的耐腐蝕性。4、本發(fā)明綜合利用了氟碳乳液的防腐特性和聚合物獨(dú)特的鈍化防腐特性及導(dǎo)電 特性，制備的含聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料可作為一種底面合一的涂料使用，具有優(yōu)異的 防腐性能和良好的導(dǎo)電性能。下面結(jié)合實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但絕不限制本發(fā)明的范圍 實(shí)施例1
依次向砂磨機(jī)中加入300g去離子水，IOg十二烷基苯磺酸鈉及140g體積電阻率為 20 Ω · cm的聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體，研磨1小時(shí)，轉(zhuǎn)入超聲分散混合器 中；向超聲分散混合器中依次加入450g氟碳乳液(CF-803型水性氟碳乳液，由廣州市眾冠 美貿(mào)易有限公司生產(chǎn)，下同)，125g體積電阻率為50 Ω 的導(dǎo)電云母粉(由常州華珠顏料 有限公司生產(chǎn)，下同)，15g聚乙二醇(分子量4000，下同)及IOg 二甲基硅油，一邊攪拌，一邊 超聲1小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂料。將得到的涂料均勻刷涂在馬口鐵表面，45°C下干燥37 小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。上述的聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體的制備依照專利號(hào) 200710191939. 0、名稱為“聚苯胺/凹凸棒土納米導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法”的說(shuō)明書中的 實(shí)施例9所述的方法制備，下同。實(shí)施例2
依次向砂磨機(jī)中加入400g去離子水，5g十二烷基苯磺酸鈉及80g體積電阻率為 20 Ω -cm的聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體，研磨0. 5小時(shí)，轉(zhuǎn)入超聲分散混合器 中；向超聲分散混合器中依次加入300g氟碳乳液，200g體積電阻率為50Ω 的導(dǎo)電云母 粉，IOg聚乙二醇及5g 二甲基硅油，一邊攪拌，一邊超聲0.5小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂料。 將得到的涂料均勻刷涂在馬口鐵表面，5°C下干燥72小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。實(shí)施例3
依次向砂磨機(jī)中加入200g去離子水，15g十二烷基苯磺酸鈉及200g體積電阻率為 20 Ω · cm的聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體，研磨2小時(shí)，轉(zhuǎn)入超聲分散混合器 中；向超聲分散混合器中依次加入600g氟碳乳液，50g體積電阻率為50 Ω 的導(dǎo)電云母粉，20g聚乙二醇及15g 二甲基硅油，一邊攪拌，一邊超聲2小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂料。 將得到的涂料均勻刷涂在馬口鐵表面，80°C下干燥2小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。實(shí)施例4
本實(shí)施例中，除用體積電阻率為25 Ω -cm的聚吡咯/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體 代替聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體外，其它操作均與實(shí)施例1相同。聚吡咯/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體的制備依照專利號(hào)200810243156. 7、名 稱為“一種制備聚吡咯/凹凸棒土納米導(dǎo)電復(fù)合材料的方法”的說(shuō)明書中的實(shí)施例所述的 方法制備。比較例1
依次向砂磨機(jī)中加入300g去離子水，450g氟碳乳液，IOg十二烷基苯磺酸鈉、15g聚乙 二醇，IOg 二甲基硅油，及265g體積電阻率為20 Ω · cm的聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材 料粉體，研磨1小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂料。將得到的涂料均勻刷涂在馬口鐵表面，45°C 下干燥37小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。比較例2
稱取30g去離子水置于超聲分散混合器中，在攪拌狀態(tài)下，依次向去離子水中加入45g 氟碳乳液，1. Og十二烷基苯磺酸鈉，1. 5g聚乙二醇(分子量4000)，1. Og 二甲基硅油，及 26. 5g體積電阻率為50 Ω · cm的導(dǎo)電云母粉，一邊攪拌，一邊超聲2小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo) 電涂料。將得到的涂料均勻刷涂在馬口鐵表面，45°C下干燥37小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。比較例3
依次向超聲分散混合器中加入14g體積電阻率為20 Ω · cm的聚苯胺/凹凸棒石納米 導(dǎo)電復(fù)合材料粉體，12. 5g體積電阻率為50 Ω 的導(dǎo)電云母粉，22g 二甲苯，一邊攪拌，一 邊超聲15分鐘，攪拌狀態(tài)下加入20g的E-44型環(huán)氧樹(shù)脂，至環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解，得到甲組 分。依次向燒杯中加入16g的正丁醇，15g聚酰胺(分子量650)，0.5g 二甲基硅油，攪拌至 聚酰胺充分溶解，得到乙組分。將68. 5g甲組分與31. 5g乙組分混合攪拌，熟化0. 5h，制得 防腐涂料，將得到的涂料刷涂在馬口鐵表面，45°C下干燥37小時(shí)，得到防腐導(dǎo)電涂層。比較例4
在實(shí)施例1中，用純丙乳液代替氟碳乳液，其它操作均與實(shí)施例1相同。比較例5
在實(shí)施例1中，用體積電阻率為5Ω -cm的聚苯胺(由常州鴻捃聚苯胺新材料有限公司 生產(chǎn))代替聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料粉體，其它操作均與實(shí)施例1相同。上述4個(gè)實(shí)施例和5個(gè)比較例所得的涂層性能測(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)異導(dǎo)電、防腐和力學(xué)性能。表14個(gè)實(shí)施例和5個(gè)比較例所得涂層的性能
權(quán)利要求
1.一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料，其特征是包括如下組份按占總質(zhì)量百分 含量計(jì)，氟碳乳液30% 60%，聚合物導(dǎo)電粉體8% 20%，導(dǎo)電云母粉5% 20%，去離子水 20% 40%,成膜助劑2% 5%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料，其特征是所述聚 合物導(dǎo)電粉體是聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料和聚吡咯/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材 料中的一種；所述成膜助劑是聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或兩種。
3.一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征是先依次向砂磨機(jī)中 加入各占總質(zhì)量百分含量20% 40%的去離子水、0. 5% 1. 5%的潤(rùn)濕分散劑及8% 20% 的聚合物導(dǎo)電粉體，研磨0. 5 2小時(shí)，再轉(zhuǎn)入超聲分散混合器中，依次向超聲分散混合器 中加入各占總質(zhì)量百分含量的30% 60%的氟碳乳液、5% 20%的導(dǎo)電云母粉、2% 5%的 成膜助劑及0. 5% 1. 5%的消泡劑，邊攪拌邊超聲分散0. 5 2小時(shí)，制得水性防腐導(dǎo)電涂 料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述潤(rùn)濕分散劑是十二烷基苯磺酸鈉 和烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種；所述消泡劑是二甲基硅油、硅醚共聚物、聚硅氧烷和 改性聚硅氧烷中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種含導(dǎo)電聚合物的水性防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法，包括如下組份按占總質(zhì)量百分含量計(jì)，氟碳乳液30%～60%，聚合物導(dǎo)電粉體8%～20%，導(dǎo)電云母粉5%～20%，去離子水20%～40%，成膜助劑2%～5%；聚合物導(dǎo)電粉體是聚苯胺/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料和聚吡咯/凹凸棒石納米導(dǎo)電復(fù)合材料中的一種；先依次向砂磨機(jī)中加入去離子水、0.5%～1.5%潤(rùn)濕分散劑、聚合物導(dǎo)電粉體，研磨0.5～2小時(shí)，再轉(zhuǎn)入超聲分散混合器中依次加入氟碳乳液、導(dǎo)電云母粉、成膜助劑及0.5%～1.5%消泡劑，邊攪拌邊超聲分散0.5～2小時(shí)即制得，顯著提高了涂料的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和防腐性能。
文檔編號(hào)C09D127/12GK102070960SQ201010589079
公開(kāi)日2011年5月25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)