[發明專利]一種用于金屬表面處理的聚苯胺改性多羧基環氧樹脂基料

有效

• 申請號: 201410191965.3
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103992721A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李保松;張薇薇;張磊;于洋
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C08G73/02;C08G59/14;C23F11/173
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王月霞;唐循文

技術領域

本發明屬于金屬表面處理領域，特別涉及一種用于金屬表面處理的聚苯胺改性多羧基環氧樹脂基料。

背景技術

迄今為止，有機涂層是海洋結構最主要、最有效、最經濟、最普遍的保護手段，但苛刻的海洋環境對有機涂層防護效果提出了嚴峻挑戰。涂層在海水中長期服役，會發生涂層從金屬基體剝落現象，減弱涂層對金屬的防護性能。涂層與金屬間的界面結合力是影響涂層防護性能的技術關鍵，是有機涂層充分發揮防腐性能的先決條件。涂層與金屬界面結合力不好，將導致涂層開裂、脫落、起皮等一系列劣化失效行為發生，從而失去保護作用，加速金屬腐蝕。環氧涂層具有良好的耐蝕性及耐化學藥品性，附著力好，可采用多種單體進行接枝改性，采用多種固化劑固化而獲得不同性能的漆膜，在海洋重防腐中占主導地位。但是目前環氧基防腐涂層與金屬表面的結合較低，約在5MPa左右，在長期使用過程中，尤其是在潮濕或水下條件下，涂層很容易與金屬基材分離而失去防護效果。中國專利(201010580437.9)介紹了一種利用二異氰酸酯將含羧基有機化合物接枝在環氧樹脂上制備帶羧基官能團的環氧樹脂及其制備方法，其缺陷是該羧酸化合物與環氧樹脂接枝效率低，涂層沒有采用固化劑，對涂層內部凝聚力、界面結合力、防腐性能的提高有限，難以獲得實際應用。因此，需要研究新型帶銹涂層的表面處理方法，以提高涂層結合力和防腐性。

發明內容

本發明為了克服以上現有技術的不足而提供一種用于金屬表面處理的聚苯胺改性多羧基環氧樹脂基料，旨在提高防護涂層的結合力和耐蝕性，改善金屬表面的帶銹涂裝性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種用于金屬表面處理的聚苯胺改性多羧基環氧樹脂基料，按質量份數計由以下組分構成:

多羧基環氧樹脂?30-80份，

異氰酸酯接枝聚苯胺?5-45份，

緩蝕劑?0.01-2份

銹蝕轉化劑?0.5-15份

溶劑?5-65份。

所述的多羧基環氧樹脂具有如下結構：

式中，a處的-O-也可以是-NH-；

R₁為：脂肪烷烴，芳香烷烴中的一種；

R₂為：甲苯，六次甲基，異佛爾酮，二苯基甲烷，二環己基甲烷，六氫甲苯中的一種；

R₃為-H，-OH，-NH₂中的一種；

R₄為-OH，-NH₂中的一種；其中R₄為多元羧酸單體聚合前a處的官能團；

R₅、R₆為-H,-COOH,-CH₂-COOH,-CH(OH)COOH中的一種。

所述的異氰酸酯接枝聚苯胺采用以下方法制備：按質量份，將2份聚苯胺、5-20份N-甲基吡咯烷酮置于干燥、密閉的容器內，在氮氣保護下，攪拌20-30分鐘，制得懸濁液A；將0.1-1份二異氰酸酯溶于5-10份N-甲基吡咯烷酮，用恒壓滴液漏斗以10-80滴/分鐘加入懸濁液A中，滴完后進行超生波分散20分鐘，并在0-40℃反應1-24小時；抽濾并除去溶劑和未反應二異氰酸酯，獲得異氰酸酯接枝聚苯胺。

其中二異氰酸酯可以為甲苯二異氰酸酯(TDI)、六次甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六氫甲苯二異氰酸酯(HTDI)中的一種或幾種。

多羧基環氧樹脂由以下質量份的組分組成：環氧樹脂1份，二異氰酸酯1-4份，多元羧酸1-4份。

所述多羧基環氧樹脂的制備方法如下：

1)制備異氰酸酯接枝環氧樹脂：分別用溶劑將環氧樹脂和二異氰酸酯溶解，在攪拌和氮氣保護條件下，將環氧樹脂溶液逐滴加入二異氰酸酯溶液中，在20℃-120℃反應2-10小時，減壓蒸餾，獲得異氰酸酯改性環氧樹脂；

2)將多元羧酸溶解于無水N-甲基吡咯烷酮中，制得多元羧酸化合物溶液；將步驟1)制備的異氰酸酯改性環氧樹脂的無水N-甲基吡咯烷酮溶液，在攪拌下逐滴加入多元羧酸化合物溶液中，在20℃-120℃反應2-10小時，隨后減壓蒸出多余溶劑，獲得多羧基環氧樹脂。

銹蝕轉化劑可以為單寧酸。

緩蝕劑可以為烏洛托品。

溶劑可以為甲苯、二甲苯、苯乙烯、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、丁酮、環己酮中的一種或幾種。