專利名稱：聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種防腐涂料，特別涉及一種聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法。
背景技術：
金屬腐蝕大范圍幾乎涉及國民經(jīng)濟各個部門、各個領域，這給國民經(jīng)濟帶來不可估量的損失。我國年腐蝕損失占GDP的6%，加強防腐蝕工作不僅有明顯的經(jīng)濟效益，也有重大的社會效益。據(jù)日本統(tǒng)計，各種防腐對策中，表面涂裝占62. 55%的比例，重腐蝕涂料和特種涂料占有特殊重要的地位，是國際上重點發(fā)展的涂料類型。在18世紀后涂料得到飛速發(fā)展，并形成工業(yè)體系，這主要以制備油漆，到了 20世紀人們對環(huán)境的意識提到，認識到油漆中可揮發(fā)的溶劑對環(huán)境及人類的危害十分巨大，所提出水性涂料，并且在1970年對環(huán)保國際法中提出對揮發(fā)物得規(guī)定。水性涂料是以水作為溶劑或分散介質的涂料。最早的商品水性化涂料是在20世紀30年代出現(xiàn)的，基于其對環(huán)境的相容性和保護性很快被市場接受，并且日益擴大化。日本、美國早在1986年水性涂料的銷售量就占到涂料銷售總量的18%和22%，英國在1995年水性涂料的生產(chǎn)總量占全國涂料生產(chǎn)總量的64. 5%，而我國到目前水性涂料占我國涂料生產(chǎn)總量20%，由此看出我國發(fā)展水性涂料的潛力所在。本專利應用的是水性的環(huán)氧樹脂和水性的固化劑，對環(huán)境是十分有利的。聚苯胺防腐蝕涂料具有獨特的抗劃傷和抗點蝕性能，使其成為一種前景廣闊的并特別適合于海洋和航天等嚴酷條件下的新型金屬腐蝕防護涂料。1991年，美國的洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)及美國國家宇航局(NASA)報道了導電態(tài)聚苯胺對低碳鋼防腐作用。美國國家航宇局的肯尼迪航天發(fā)射中心地處腐蝕嚴重的濱海地區(qū)，那里空氣潮濕，鹽霧腐蝕嚴重，而且每次火箭發(fā)射都將產(chǎn)生多達13 t的高溫HCl氣體，嚴重影響發(fā)射架和其它設施的使用壽命。他們發(fā)現(xiàn)，將聚苯胺涂在火箭發(fā)射塔的內(nèi)壁，可避免高溫酸霧對發(fā)射塔的腐蝕，效果非常好。近年來，聚苯胺在防腐方面應用受到世界各國科學家和工業(yè)界的關注。目前國內(nèi)外已經(jīng)研究出多種聚苯胺防腐蝕涂料，國外已經(jīng)開發(fā)出商業(yè)化產(chǎn)品，如0 1 ^551￥1]\1，0觀￡0)見￥，￥61-81(301^]\1，(01'印311^]\1等。其中 0RMEC0NTM 是一種納米聚苯胺涂料。已應用的領域有鐵路橋梁、廢水處理系統(tǒng)、化學工廠構筑物、管道和遠洋集裝箱船舶?？上驳氖侵锌圃簩щ娋郾桨凡牧系难邪l(fā)獲系列創(chuàng)新成果在國內(nèi)建立了第一條年產(chǎn)100 t的導電聚苯胺原料生產(chǎn)線，第一條年產(chǎn)千噸的導電聚苯胺涂料生產(chǎn)線；率先在國內(nèi)研發(fā)出具有中國自主知識產(chǎn)權的聚苯胺防腐涂料、聚苯胺防腐油脂、聚苯胺防腐密封膠、聚苯胺防凍液防腐添加劑等系列高附加值聚苯胺下游產(chǎn)品。但由于這些產(chǎn)品基本上屬于溶劑型，不僅對環(huán)境有一定危害，而且在力學性能上有很大的劣勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，該方法增加了該涂層的交聯(lián)密度，再加上聚苯胺的防腐性能，提高了涂層的防腐性能，合成過程簡單且不必溶解直接應用。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)聚苯胺改性介孔分子篩的制備
a稱量稱取30-50份介孔分子篩，分別量取10-20份苯胺
權利要求
1.聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 (1)聚苯胺改性介孔分子篩的制備 a稱量稱取30-50份介孔分子篩，分別量取10-20份苯胺，100-900質量分數(shù)2%鹽酸；將三者的混合液倒入超聲波反應器中，30°C下震蕩2-5小時； b聚合在充分分散的溶液中先加入質量分數(shù)為2%硫酸亞鐵10-20份，再加入30-50份過硫酸銨、高錳酸鉀、重鉻酸鉀等氧化劑在常溫下攪拌充分聚合； c抽濾將聚合產(chǎn)物在真空抽濾機下抽濾,濾餅分別用質量分數(shù)2%鹽酸和離子水清洗后再次抽濾； d干燥將得到的產(chǎn)物在真空干燥箱內(nèi)在60°C下干燥24小時，得到的粉末即為包覆產(chǎn)物； (2)防腐涂料的制備 a取100-200份水和100-200份水性環(huán)氧樹脂，加入0. 3-1份消泡劑，50-100份增塑齊U，機械攪拌均勻； b取10-40份聚苯胺改性介孔分子篩填料，加入以上樹脂體系中，在球磨機中分散l-2h，即得聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的母液；c取25-50份水性固化劑與50-100份水混合均勻； d將聚苯胺防腐涂料的母液與稀釋好的水性固化劑按3-4 1的比例混合即可。
2.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于聚苯胺改性介孔分子篩的制備中所說的填料為具有孔道結構的介孔分子篩，其是以表面活性劑為模板劑，利用溶膠一凝膠乳化或微乳化等化學過程，通過有機物和無機物之間的界面作用進行合成；納米介孔分子篩，形狀以規(guī)則球形為主，平均粒徑為80 IOOnm ;孔道為規(guī)則有孔道或無規(guī)則有孔道結構，孔徑為2 50nm。
3.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于聚苯胺改性介孔分子篩的制備中所說的氧化劑為重鉻酸鉀、高錳酸鉀、三氯化鉀或過硫酸銨。
4.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于環(huán)氧樹脂防腐涂料的制備中所說的水性環(huán)氧樹脂為E44環(huán)氧乳液、E51環(huán)氧乳液、E20環(huán)氧乳液。
5.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于防腐涂料的的制備中所說的水性固化劑為W651、W650。
6.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于在防腐涂料的制備中所說的消泡劑為氧化乙烯低聚物或甲基硅油。
7.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于在防腐涂料的制備中所說的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸辛酯。
8.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于所說的聚苯胺改性介孔分子篩的制備中稱取30份介孔分子篩(MCM-41)，分別量取10份苯胺
9.根據(jù)權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，其特征在于在制備水性防腐涂層的制備中取100份水和200份水性環(huán)氧樹脂，加入I份消泡劑，50份增塑劑，機械攪拌均勻；取30份聚苯胺改性介孔分子篩填料，加入以上樹脂體系中，在球磨機中分散2h，即得聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的母液；取50份水性固化劑與100份水混合均勻；將聚苯胺防腐涂料的母液與稀釋好的水性固化劑按3. 5 :1的比例混合即可得高防腐的涂層。
全文摘要
聚苯胺改性介孔分子篩防腐涂料的制備方法，涉及一種防腐涂料，首先將聚苯胺原位聚合在具有孔道結構的介孔分子篩填料的孔道內(nèi)與介孔分子篩顆粒的外表面，得到聚苯胺包覆改性的無機填料。再與水性的環(huán)氧樹脂混合，固化后即獲得聚苯胺防腐涂料。通過在介孔分子篩顆粒外表面原位形成聚苯胺。在介孔分子篩孔道內(nèi)原位聚合的聚苯胺延伸到介孔孔口處與環(huán)氧樹脂基體產(chǎn)生較強的界面相互作用，增加兩者的相容性和防止納米粒子在樹脂基體中的團聚，同時也增加了該涂層的交聯(lián)密度，再加上聚苯胺的防腐性能，提高了涂層的防腐性能。由于在這種填料中聚苯胺的含量很低，合成過程簡單且不必溶解直接應用，因此使用方便且成本低。
文檔編號C09D5/08GK102643592SQ20121010935
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權日2012年4月16日
發(fā)明者亢萍, 張丹, 張靜, 王娜, 程克奇 申請人:沈陽化工大學