[發明專利]一種磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010526285.4
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102108241A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 呂金龍;孫楊;劉年江;張紅明;李季;王獻紅;王佛松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D179/02;C09D5/08
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司 22001
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及一種磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料及其制備方法。

背景技術

金屬腐蝕問題遍及國民經濟各部門、各行業，對國民經濟發展、人民生活和社會環境產生巨大危害。為了防止腐蝕，世界各國均投入大量的人力、財力，采用各種手段來進行腐蝕防護。

聚苯胺是當今具有特殊功能的高科技新材料之一，大量試驗結果證明，聚苯胺涂料對金屬具有優異的防腐能力。目前開發聚苯胺防腐涂料成為涂料研究領域的一個新的熱點。現有聚苯胺防腐涂料主要有以下兩種類型：(1)電化學聚合形成聚苯胺涂層，但該方法不適用于現場施工及大型金屬部件的防腐處理，因此應用有限；(2)采用化學方法合成聚苯胺作為防腐添加劑，與常用成膜樹脂共混制備成復合涂料。該方法克服了電化學聚合方法的不足，為目前主要的研究領域。

專利ZL?03121402.9、200810051457.X、200810051576.5報道了通過聚苯胺與環氧樹脂、聚氨酯樹脂、固化劑以及各種添加劑制備聚苯胺防腐涂料。然而，聚苯胺因其分子鏈具有很強的共軛性，一直被認為是一種不溶不熔的聚合物，和一般聚合物相容性較差；而且與傳統的防腐添加劑比，聚苯胺在價格成本上還不具有優勢。因此將導電聚苯胺在通用樹脂及有機溶劑中分散或溶解，使其加入較少量聚苯胺即可達到理想的防腐效果一直是科學家努力的方向。雖然目前已經發現采用一些特殊的強極性溶劑，如N-甲基吡咯烷酮、間甲酚等可使聚苯胺溶解，但這些溶劑一般存在沸點較高，并有毒性，因此很難在防腐涂料中得到應用。

發明內容

為了解決已有技術存在的問題，本發明采用一種特殊的磷酸酯作為聚苯胺的摻雜劑，利用“反離子誘導加工性”，使聚苯胺在有機溶劑中得到很好的分散，從而使在防腐涂料配方中加入很少量的導電聚苯胺就獲得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本。采用環氧樹脂與聚苯胺防腐涂料體系，涂層耐劃傷實驗1000h銹蝕不擴展，板面不起泡。使其在實際工程中有廣應用。

本發明提供的一種磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料，其為雙組分涂料，其配方的組份及重量份配比為：

A組份：

環氧樹脂????????????120～200；

磷酸酯摻雜聚苯胺????10～50；

顏料??????300～500；

填料??????50～160；

稀釋劑????200～300；

助劑??????10～30；

B組份：

固化劑????60～150；

所述的環氧樹脂為E51、E44或E20；

所述的顏料為三聚磷酸二氫鋁、磷酸鋅和云母氧化鐵；三聚磷酸二氫鋁∶磷酸鋅∶云母氧化鐵的重量比為120～200∶120～200∶60～100；

所述的填料為氧化鋅、滑石粉和沉淀硫酸鋇；滑石粉∶氧化鋅∶沉淀硫酸鋇的重量比為20～60∶20～50∶10～50；

所述的稀釋劑為二甲苯；

所述的助劑為分散劑BYK163和流平劑BYK371；分散劑BYK163：流平劑BYK371的重量份比為5～15∶5～15；

所述的固化劑為固化劑NX-2015，固化劑NX-2040，固化劑NX-2041，固化劑NX-2045，固化劑ZY-650或固化劑ZY-3115；

所述的磷酸酯摻雜聚苯胺是由如下方法制備的：按mol比，本征態聚苯胺∶磷酸酯∶水＝1∶0.1～0.5∶40～50，將磷酸酯與本征態聚苯胺混合于水中混合2～6小時，過濾，用水洗滌至濾液中性，濾餅在烘箱烘干，得到磷酸酯摻雜聚苯胺；本征態聚苯胺是未摻雜的中間氧化態聚苯胺。

所述的本征態聚苯胺的結構式為：

式中，0＜y＜1，n＝1～500，R₁、R₂、R₁′和R₂′為H，C_kH_2k+1或OC_kH_2k+1，其中k＝1～20；

所述的磷酸酯為如下的結構式的任意一種：

式中，m＝0～20。

本發明提供的一種磷酸酯摻雜聚苯胺防腐涂料的制備方法的步驟和條件如下：

按配比稱取環氧樹脂、稀釋劑放入砂磨機罐中，攪拌下放入磷酸酯摻雜聚苯胺粉末，攪拌0.5～2小時，攪拌下再分別加入助劑、顏料和填料，以2500轉/分的速度攪拌0.5～3小時，砂磨1～5小時，用200目濾布過濾，得到A組份；