一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料的製作方法

2023-10-24 16:49:17 1

一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料，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是由以下組分製成的：①液態環氧樹脂E51 65克；②磷酸三苯酯7克；③OP-10 0.4克；④異丙醇4克；⑤過硫酸銨0.4克；⑥蒸餾水0.3克；⑦0.5mol/L的樟腦磺酸水溶液0.1克；⑧苯胺0.5克；⑨甲基矽油0.5克；⑩新戊二醇二縮水甘油醚18克；組分B是由以下組分組成的：液態脂肪族多元胺94克，聚苯胺52克，鈦白粉4克，乙二醇苯醚6克，二甲苯9克，蓖麻油15克。具有聚苯胺含量高，防腐性能好，無汙染且成本低等優點。
【專利說明】一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料。

【背景技術】
[0002] 金屬腐蝕給人類造成的損失是驚人的，有統計數字表明，全球每年因腐蝕造成的 金屬損失量高達全球金屬產量的20% - 40%，經濟損失約10000億美元。實踐已經證明，採 用塗料對金屬進行腐蝕防護是最經濟、實用和有效的方法。但是現在的常用防腐塗料含有 大量的有機溶劑，在施工過程中對環境造成較大汙染、對工人的身體健康造成巨大威脅；同 時常用防腐塗料還富含鋅，不僅消耗了大量鋅資源，還對環境造成嚴重的重金屬汙染。因此 環保型聚苯胺防腐塗料已成為金屬防腐塗料的研究熱點和主要發展方向之一。
[0003] 1985年，DeBerry發現聚苯胺膜能使金屬表面活性鈍化而防腐，這一特點引起了 人們的極大關注，從此開闢了聚苯胺在防腐領域應用與研究的新天地。聚苯胺不僅具有導 電性、環境穩定性及可逆的氧化還原特性等物理化學性能，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] 雖然聚苯胺具有優良的防腐性能，但是其機械加工性能、與樹脂的相 容性均較差，限制了它的使用。現在聚苯胺與樹脂結合的常規方法主要有： $溶解法：用特殊溶劑溶解後加入樹脂中，此法會導致環境汙染，施工條件惡劣，而且溶劑 價格昂貴使成本劇增；#物理共混法：如球磨法，耗費大量能源和時間，而且其在樹脂中的 分散性和穩定性差，最終影響了聚苯胺防腐性能的發揮；（3)先在胺類固化劑中溶解聚苯 胺，再和環氧樹脂複合，此法具有無法克服的缺陷：聚苯胺含量低，無法達到具有最佳防腐 效果的含量。
[0005] 綜上所述，現有技術中存在諸多不足之處，急需一種聚苯胺含量高、成本低、性能 好的防腐塗料及其製備方法。


【發明內容】

[0006] 針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料，其 聚苯胺含量高，防腐性能好，無汙染且成本低，本發明還提供了這種塗料的製備方法。
[0007] -種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料，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是由以下組分製成的： 3)液態環氧樹脂E51 65克； +1：磷酸三苯酯 7克； S0P-10 〇· 4 克； $異丙醇 4克； f:過硫酸銨 0. 4克； 蒸餾水 0. 3克； S〇· 5mol/L的樟腦磺酸水溶液 0· 1克； S苯胺 〇. 5克； f:甲基矽油 0. 5克； @新戊二醇二縮水甘油醚 18克； 組分B是由以下組分組成的：液態脂肪族多元胺94克，聚苯胺52克，鈦白粉4克，乙二 醇苯醚6克，二甲苯9克，蓖麻油15克。
[0008] -種環保型聚苯胺防腐塗料的製備方法，包括以下步驟： (1)製備組分A:在氮氣保護下，向三口燒瓶中依次加入液態環氧樹脂、增塑劑、乳化劑 0P-10、佔小分子脂肪醇總量15%的小分子脂肪醇、蒸餾水、過硫酸銨，快速攪拌2?3小時， 形成以環氧樹脂及增塑劑為油相、氧化劑過硫酸銨的水溶液為核的穩定微乳液體系，將該 體系置於冰水浴中預冷20?40min;然後將苯胺加入到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冷的微乳液體系中，2?4小時 滴完，反應5?9小時後，生成粘稠液體；然後加入消泡劑、活性稀釋劑及餘量的小分子脂肪 醇，攪拌〇. 5?2小時，即得組分A。
[0009] (2)製備組分B:向磨口錐形瓶中依次加入固化劑液態脂肪族多元胺、聚苯胺粉 末、鈦白粉、乙二醇苯醚、二甲苯、蓖麻油，電磁攪拌2?4小時或超聲1?3小時，然後用磨 沙漏鬥過濾，即得組分B。
[0010] (3)塗料的使用方法：將上述製備好的組分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，塗覆或噴塗在經除油、除鏽處理的金屬表面，塗層厚 度控制在20?200μm，室溫下固化1?3天即可。
[0011] 採用本發明的防腐塗料可在金屬表面生成一層緻密的氧化膜，利用聚苯胺的獨特 性質課大幅度提高金屬的腐蝕電位，同時大大減小其腐蝕電流，阻止了減緩了介質對金屬 的腐蝕。本發明的塗料具有很高的硬度和優異的耐磨性，可以在塗料受到劃傷後，通過生成 鈍化膜而使裸露金屬免於腐蝕。同時環氧樹脂固化塗層含有穩定的苯環、醚鍵等，漆膜對金 屬附著力好，結構氣孔小，結構緻密，具有優良的耐腐蝕性能，對基體金屬起保護作用。
[0012] 本發明通過選取獨特的聚苯胺合成工藝，即利用反相微乳液聚合--以油相為連 續相形成"油包水"(W/0)型微乳液來實現苯胺的氧化聚合，直接在環氧樹脂中合成聚苯胺。 此方法具有不使用任何有機溶劑、操作簡便、低耗能、聚苯胺的分散性好、含量高、複合樹脂 穩定性佳等優點，而且得益於體系中乳化形成的納米級反應空間--水核，使最終形成的 聚苯胺可以控制在納米級。由於本發明中的聚苯胺是單分散的納米粒子，使得最後能得到 平整的、防腐性能優異的薄塗層(最薄可到20μm)。本發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與胺固化劑反應最終參與固化成膜，對體系物性影響較 小。本發明在不使用任何有機溶劑的情況下獲得了粘度低、流平性良好的塗料，可以使用噴 塗、刷塗、滾塗等工藝進行塗裝，使用簡便。本發明不用添加任何有機溶劑和重金屬因而對 環境沒有任何汙染，通過簡單的設備即可製備，具備規模化生產的條件，容易推廣使用。本 發明的塗料可以應用於鋼鐵、鎂等金屬的防腐塗裝。
[0013] 將本發明防腐塗料塗覆在經打磨、除油處理過的45#鋼板上，固化後採用石蠟對 鋼板四周進行封邊，以消除因邊緣塗覆不均勻而造成的電位測試誤差。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，室溫下測試鋼板的平衡 電位。塗覆該防腐塗料的45#鋼板比不塗覆時的45#鋼板平衡開路電位至少提高了 200mV， 最高可提高280mv，防腐蝕效果顯著。

【具體實施方式】
[0014] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明： 實施例1 :製備一種防腐塗料，步驟如下： (1)製備組分A:製備組分A所用的原料份數如下： Φ液態環氧樹脂E51 65克； 宮磷酸三苯酯 7克； S0P-10 〇· 4 克； $異丙醇 4克； ⑤過硫酸銨 0. 4克； f:蒸餾水 〇. 3克； S0· 5mol/L的樟腦磺酸水溶液 0· 1克； S苯胺 〇. 5克； 甚甲基娃油 〇. 5克； @新戊二醇二縮水甘油醚 18克。
[0015] 在氮氣保護下，向250ml三口燒瓶中依次加入液態環氧樹脂E51、增塑劑磷酸三苯 酯、乳化劑〇Ρ-1〇、〇. 6異丙醇(作為助乳化劑)、蒸饋水、過硫酸銨，快速攪拌2小時，形成以 環氧樹脂及增塑劑為油相、氧化劑水溶液為核的穩定微乳液體系，將該體系置於冰水浴中 預冷30min;然後將苯胺加入到0. 5mol/L的樟腦磺酸水溶液中，攪拌25min至均勻，再逐滴 滴加到冰水浴預冷的微乳液中（3. 5小時滴完)，反應5小時後，生成粘稠液體。與組分B混 合前加入消泡劑甲基矽油、活性稀釋劑新戊二醇二縮水甘油醚及餘量3. 4g異丙醇，攪拌1 小時，即得組分A。
[0016] (2)製備組分B:製備組分B所用的原料份數為：三乙烯四胺94克，聚苯胺52克， 鈦白粉4克，乙二醇苯醚6克，二甲苯9克，蓖麻油15克。
[0017] 向磨口錐形瓶中依次加入液態脂肪族多元胺固化劑三乙烯四胺、聚苯胺粉末、鈦 白粉、乙二醇苯醚、二甲苯、蓖麻油，超聲3小時，然後用磨沙漏鬥過濾，即得組分B。
[0018] (3)應用：將上述製備好的組分A和組分B按7. 5:1的重量比例混合，機械攪拌 30min到均勻，用毛刷刷塗到經打磨除鏽、除油處理過的45#鋼板上，幹膜厚度控制在SOMffl 左右。室溫固化1天即可。
[0019] 上述雖然結合實施例對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本發明保護 範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員 不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。
【權利要求】
1. 一種抗靜電環保型聚苯胺防腐塗料，其特徵在於：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是由以下組分製成的： D液態環氧樹脂E51 65克； +客磷酸三苯酯 7克； S OP-IO 〇? 4 克； $+異丙醇 4克； 基過硫酸銨 0.4克； t蒸餾水 〇. 3克； .2 0? 5mol/L的樟腦磺酸水溶液 0? 1克； S苯胺 〇. 5克； +S+甲基矽油 0. 5克； +f新戊二醇二縮水甘油醚 18克； 組分B是由以下組分組成的：液態脂肪族多元胺94克，聚苯胺52克，鈦白粉4克，乙二 醇苯醚6克，二甲苯9克，蓖麻油15克。
【文檔編號】C09D179/02GK104341977SQ201310346415
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】董善剛, 劉永屏, 祝灑虎, 王伯鳳, 張喆, 李春波, 殷曉燕, 潘金婷 申請人:青島益群漆業集團有限公司