[發明專利]水性聚氨酯樹脂、水性聚苯胺防腐涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210215967.2
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102702467A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 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: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C09D175/06;C09D179/02;C09D5/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及防腐涂料技術領域，更具體地說，涉及一種水性聚氨酯樹脂、水性聚苯胺防腐涂料及其制備方法。

背景技術

目前，防腐涂料領域嚴重依賴鋅粉等重金屬或鉛、鉻等有毒有害金屬元素，但是全球鋅儲量僅為2.2億噸，其中2007年消耗了1157萬噸（中國317萬噸），從而全球儲量僅能使用19年（國內僅能使用10年）。另一方面，涂敷含有有毒有害金屬元素的防腐涂料對環境危害極大，且一旦涂層有些微劃傷，其防腐效果則大大降低。因此，發展不依賴鋅粉以及無有毒有害金屬元素的防腐涂料成為防腐涂料未來的一種發展趨勢。

聚苯胺防腐涂料不依賴于鋅粉和有毒有害金屬，是一類防腐性能優異的涂料。在國外，德國Ormecon公司和芬蘭Panipol公司等相繼開發出了Corrpassiv^TM,Ormecon^TM以及Versicon^TM等商業化的聚苯胺防腐涂料。另外，國內的中科院長春應用化學研究所技術支撐的湖南本安亞大新材料有限公司的“本安”牌聚苯胺防腐涂料具有5000噸級涂料生產線，標志著國內聚苯胺防腐涂料的大規模生產。然而，上述廣泛報道并生產的聚苯胺防腐涂料均為溶劑型涂料，含有大量的苯、二甲苯等有機溶劑，在使用過程中會對操作人員健康造成重大傷害，同時對環境帶來巨大的污染。

與傳統的有機溶劑相比，環保型水性聚苯胺防腐涂料以水為稀釋劑，消除了有機物的排放，有望成為一類理想的防腐涂料。目前，所報道的聚苯胺防腐涂料大多為雙組分，例如，申請號為01138153.1、200710047366.4、200610029482.9和98116978.3的中國專利文獻分別報道了聚苯胺防腐涂料，以含有聚苯胺添加劑的環氧樹脂為A組分，以聚酰胺或酚醛胺為固化劑B組分，施工前，將兩種組分混合進行施工。但是，雙組分涂料存在施工適用期短的缺點，長時間放置易出現涂料凝膠和失效等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于，提供一種水性聚氨酯樹脂及其制備方法，本發明還提供一種含有水性聚氨酯樹脂的單組份水性聚苯胺防腐涂料及其制備方法，該水性聚苯胺防腐涂料的防腐效果良好。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種式1）所示的水性聚氨酯樹脂：

式1）

R為以下結構中的一種：

式2）?????????????????????????????????式3）???????????????????????式4）

式5）???????????????????????????????式6）?????????????????????式7）

R’如式8）或式9）所示，

式8）

式9）

其中，n為1~50,m為1~50。

相應的，本發明還提供一種水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

在氮氣保護下，將第一化合物與第二化合物混合，反應后得到第一產物，所述第一化合物具有式10）結構，所述第二化合物為2，4-甲苯-二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或二環己基甲烷二異氰酸酯；

H—R’—H??式10）

R’如式8）或式9）所示，

式8）

式9）

n為1~50,m為1~50；

在二月桂酸二丁基錫的催化作用下，將所述第一產物、三羥甲基丙烷在溶劑中反應，得到第二產物；

將所述第二產物與N-甲基二乙醇胺在溶劑中反應，得到第三產物；

將第三產物與乙二醇反應，加入去離子水乳化后加入三氟乙酸，反應后得到水性聚氨酯樹脂。

優選的，所述第一化合物為分子量為232~8660道爾頓的聚己二酸乙二醇酯或分子量為260~8690道爾頓的聚丁二酸丁二醇酯。

本發明還提供一種水性聚苯胺防腐涂料，包括以下成分：

權利要求1所述的水性聚氨酯樹脂????12~25重量份；

水性成膜助溶劑???????????????????1~5重量份；

去離子水?????????????????????????20~30重量份；

水性導電聚苯胺???????????????????0.2~3重量份；