聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法
2023-05-29 15:57:26 1
專利名稱：聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種防腐塗料，特別涉及一種聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法。
背景技術：
金屬腐蝕大範圍幾乎涉及國民經濟各個部門、各個領域，這給國民經濟帶來不可估量的損失。我國年腐蝕損失佔GDP的6%，加強防腐蝕工作不僅有明顯的經濟效益，也有重大的社會效益。據日本統計，各種防腐對策中，表面塗裝佔62. 55%的比例，重腐蝕塗料和特種塗料佔有特殊重要的地位，是國際上重點發展的塗料類型。在18世紀後塗料得到飛速發展，並形成工業體系，這主要以製備油漆，到了 20世紀人們對環境的意識提到，認識到油漆中可揮發的溶劑對環境及人類的危害十分巨大，所提出水性塗料，並且在1970年對環保國際法中提出對揮發物得規定。水性塗料是以水作為溶劑或分散介質的塗料。最早的商品水性化塗料是在20世紀30年代出現的，基於其對環境的相容性和保護性很快被市場接受，並且日益擴大化。日本、美國早在1986年水性塗料的銷售量就佔到塗料銷售總量的18%和22%，英國在1995年水性塗料的生產總量佔全國塗料生產總量的64. 5%，而我國到目前水性塗料佔我國塗料生產總量20%，由此看出我國發展水性塗料的潛力所在。本專利應用的是水性的環氧樹脂和水性的固化劑，對環境是十分有利的。聚苯胺防腐蝕塗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並特別適合於海洋和航天等嚴酷條件下的新型金屬腐蝕防護塗料。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)報導了導電態聚苯胺對低碳鋼防腐作用。美國國家航宇局的甘迺迪航天發射中心地處腐蝕嚴重的濱海地區，那裡空氣潮溼，鹽霧腐蝕嚴重，而且每次火箭發射都將產生多達13 t的高溫HCl氣體，嚴重影響發射架和其它設施的使用壽命。他們發現，將聚苯胺塗在火箭發射塔的內壁，可避免高溫酸霧對發射塔的腐蝕，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界的關注。目前國內外已經研究出多種聚苯胺防腐蝕塗料，國外已經開發出商業化產品，如0 1 ^551￥1]\1，0觀￡0)見￥，￥61-81(301^]\1，(01'印311^]\1等。其中 0RMEC0NTM 是一種納米聚苯胺塗料。已應用的領域有鐵路橋梁、廢水處理系統、化學工廠構築物、管道和遠洋貨櫃船舶。可喜的是中科院導電聚苯胺材料的研發獲系列創新成果在國內建立了第一條年產100 t的導電聚苯胺原料生產線，第一條年產千噸的導電聚苯胺塗料生產線；率先在國內研發出具有中國自主智慧財產權的聚苯胺防腐塗料、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遊產品。但由於這些產品基本上屬於溶劑型，不僅對環境有一定危害，而且在力學性能上有很大的劣勢。
發明內容
本發明的目的在於提供一種聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，該方法增加了該塗層的交聯密度，再加上聚苯胺的防腐性能，提高了塗層的防腐性能，合成過程簡單且不必溶解直接應用。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，該方法包括以下步驟
(1)聚苯胺改性介孔分子篩的製備
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塗料的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 (1)聚苯胺改性介孔分子篩的製備 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抽濾將聚合產物在真空抽濾機下抽濾,濾餅分別用質量分數2%鹽酸和離子水清洗後再次抽濾； d乾燥將得到的產物在真空乾燥箱內在60°C下乾燥24小時，得到的粉末即為包覆產物； (2)防腐塗料的製備 a取100-200份水和100-200份水性環氧樹脂，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塗料的母液；c取25-50份水性固化劑與50-100份水混合均勻； d將聚苯胺防腐塗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.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於聚苯胺改性介孔分子篩的製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，形狀以規則球形為主，平均粒徑為80 IOOnm ;孔道為規則有孔道或無規則有孔道結構，孔徑為2 50nm。
3.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於聚苯胺改性介孔分子篩的製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.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於環氧樹脂防腐塗料的製備中所說的水性環氧樹脂為E44環氧乳液、E51環氧乳液、E20環氧乳液。
5.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於防腐塗料的的製備中所說的水性固化劑為W651、W650。
6.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於在防腐塗料的製備中所說的消泡劑為氧化乙烯低聚物或甲基矽油。
7.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於在防腐塗料的製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.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於所說的聚苯胺改性介孔分子篩的製備中稱取30份介孔分子篩(MCM-41)，分別量取10份苯胺
9.根據權利要求I所述的聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，其特徵在於在製備水性防腐塗層的製備中取100份水和200份水性環氧樹脂，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塗料的母液；取50份水性固化劑與100份水混合均勻；將聚苯胺防腐塗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塗層。
全文摘要
聚苯胺改性介孔分子篩防腐塗料的製備方法，涉及一種防腐塗料，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。再與水性的環氧樹脂混合，固化後即獲得聚苯胺防腐塗料。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原位聚合的聚苯胺延伸到介孔孔口處與環氧樹脂基體產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，同時也增加了該塗層的交聯密度，再加上聚苯胺的防腐性能，提高了塗層的防腐性能。由於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 優先權日2012年4月16日
發明者亢萍, 張丹, 張靜, 王娜, 程克奇 申請人:瀋陽化工大學