[發明專利]聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 200810012651.7
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN101643607A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 劉福春;郝永勝;韓恩厚;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及涂料技術，具體為一種聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料及其制備方法。

背景技術

富鋅涂料廣泛用于石油化工、海洋設施、交通設施的防腐蝕。富鋅涂料根據成膜物質不同可分為有機富鋅涂料和無機富鋅涂料。環氧富鋅涂料是有機富鋅涂料中最重要的一種。鋅的電極電位低于鐵的電極電位，所以環氧富鋅涂料中的鋅可起到犧牲陽極保護作用；另一方面環氧富鋅涂層也阻礙了腐蝕介質的滲透，使得環氧富鋅涂料有非常好防腐蝕效果。

中國專利CN1357581報道了一種加油管總成的防腐蝕抗靜電方法和環氧富鋅底漆的制備方法。經表面處理后的加油管總成的鋼鐵表面，浸涂一層單組分環氧富鋅底漆，然后再涂裝單組分環氧抗靜電面漆。

現有環氧富鋅涂料存在問題：1、由于鋅粉的相對密度大和加入量多，在環氧樹脂中容易形成沉淀。2、硬度低、耐磨性差。

中國專利CN1463923披露了一種直徑0.1～5μm，長度10～2000μm的碳酸鎂晶須，可作為涂料、塑料、橡膠等的增強材料。中國專利CN1654395報道了一種生產扇形氧化鎂晶須的方法，所制備的晶須具有較高的物理性能和機械性能，可用作塑料的增強劑、阻燃劑，涂料的粘結劑，優良的過濾材料和助劑等。中國專利CN101024512提及了以鈦鐵礦或高鈦渣為原料清潔生產二氧化鈦與六鈦酸鉀晶須的方法。盡管發明了許多制備晶須的方法，但如果想把晶須真正分散到涂料中并不容易，因為晶須易纏繞和團聚。如不進行晶須改性處理，晶須與涂料的成膜物質不能形成良好的結合，有時加入會使涂層的強度下降和增加涂層的孔隙率。

發明內容

本發明克服了已有技術中存在的涂料基料組分易形成硬性沉淀和硬度低的問題，而提供了一種可在常溫條件下固化得到的聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料及其制備方法。所獲得的聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料具有耐蝕性和力學強度高，貯存穩定性好。

本發明的技術方案是：

一種聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料，所述的聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料由以下兩組分構成：組分一包括以下組分和含量(重量份)：

環氧樹脂??????????10～90；

聚苯胺改性鋅粉????10～75；

溶劑??????????????0～50；

按重量份數計，組分二包括以下組分和含量：

溶劑??????????????0～75；

固化劑????????????5～100；

陶瓷材料??????????1～50

組分一與組分二的配比為(100∶1)～(100∶80)；

環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、羥甲基雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、有機硅改性雙酚A型環氧樹脂、有機鈦改性雙酚A型環氧樹脂、尼龍改性環氧樹脂、氟化環氧樹脂、線型苯酚甲醛環氧樹脂、鄰甲酚甲醛環氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂之一或兩者以上的混合物。

所述固化劑為胺類固化劑。胺類固化劑包括脂肪族胺，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺等；或芳香胺，如間苯二胺或間苯二甲胺等；或脂環族胺，如異佛爾酮二胺、4，4′-二胺基二環己基甲烷或雙(4-氨基-3-甲基環己烷基)甲烷；或胺改性固化劑，如胺加成物固化劑(炮臺奧利福化工有限公司的590、591、593、長沙市化工研究所的810固化劑)或曼尼期堿(Mannich)加成多胺固化劑(長沙市化工研究所T31、美國卡德萊公司NX-2020、NX-2040固化劑)；或酰胺類固化劑，如上海開林造漆廠200、300、650或651型號的聚酰胺等。

溶劑是制備環氧涂料中常用的溶劑，如甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環己酮等。

所述的聚苯胺改性金屬陶瓷納米涂料中的金屬材料是鋅粉，鋅粉的形狀是球形的或片狀的。鋅粉可以納米級的、微米級的或兩種混合物。并且所述的鋅粉是按以下方法進行改性處理的：

(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中，磷酸為0.01～5摩爾/升，植酸為0.01～1摩爾/升；

(b)將苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺濃度為：0.01～1摩爾/升，繼續攪拌均勻；取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入5～1000g的200～5000目鋅粉，并攪拌均勻后，預冷到0～10℃；

(c)配制氧化劑的水溶液：溶液中氧化劑的濃度為0.05～5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到0～10℃；氧化劑是過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀、高錳酸鉀或兩種以上的混合物；