[發(fā)明專(zhuān)利]一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510427466.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104974642A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王吉會(huì);王慧慧;岳鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D163/02
• 分類(lèi)號(hào): C09D163/02;C09D179/02;C09D7/12;C09D5/08;C09D5/24;C09C1/44;C09C3/06;C09C3/04;C08G73/02
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法，其特征在于，采用有機(jī)酸十二烷基苯磺酸(DBSA)作為摻雜劑摻雜聚苯胺，使用碳納米管和環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合，按照下述步驟進(jìn)行制備：

步驟1，對(duì)碳納米管(CNT)進(jìn)行改性

利用98wt％濃硫酸和65wt％濃硝酸，按濃硫酸和濃硝酸體積比3：1的比例配制王水；然后按碳納米管與王水的質(zhì)量體積比(1～20)mg:(50～55)mL的比例稱(chēng)取碳納米管(CNT)和王水，將稱(chēng)取的碳納米管分散在王水中混合均勻，進(jìn)行超聲分散后進(jìn)行水洗至中性，烘干研磨后得到表面羥基化的CNT；

步驟2，制備有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料

按照質(zhì)量比稱(chēng)取表面改性后的碳納米管、苯胺和過(guò)硫酸銨，并溶于磷酸中引發(fā)苯胺聚合反應(yīng)，以制備磷酸摻雜態(tài)聚苯胺-碳納米管復(fù)合物，以氨水進(jìn)行去摻雜后利用十二烷基苯磺酸進(jìn)行再次摻雜，以得到有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料，其中所述表面改性后的碳納米管、苯胺和過(guò)硫酸銨的質(zhì)量份數(shù)比為(0.001—0.03)：(9—28)：(22—70)；

步驟3，納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備

按照質(zhì)量比稱(chēng)取有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料、固化劑、環(huán)氧樹(shù)脂和稀釋劑，依次將有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料、環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑放入稀釋劑中，超聲分散并攪拌均勻，靜置熟化后即得到復(fù)合涂料，其中所述有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料、固化劑、環(huán)氧樹(shù)脂和稀釋劑的質(zhì)量份數(shù)比為(0.2～3.0)：(8～12)：20：2；所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-44，其平均環(huán)氧值為0.44；所述固化劑為低分子量聚酰胺固化劑651，其胺值為380～420。所述稀釋劑為甲基吡咯烷酮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法，其特征在于，在所述步驟2中，所述表面改性后的碳納米管、苯胺和過(guò)硫酸銨的質(zhì)量份數(shù)比優(yōu)選(0.01—0.03)：(15—25)：(30—60)；具體來(lái)說(shuō)，按照下述步驟進(jìn)行：

(1)將稱(chēng)取的改性碳納米管和苯胺溶于100ml的1.0mol/L磷酸中，并將稱(chēng)取的過(guò)硫酸銨溶于100ml的1.0mol/L磷酸中，并利用冰水浴進(jìn)行預(yù)冷處理；將預(yù)冷的過(guò)硫酸銨-磷酸溶液于1h內(nèi)滴加到預(yù)冷的碳納米管-苯胺溶液中，并不斷攪拌、反應(yīng)溫度為0～5℃；滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4h以保證聚合完全；將制備的墨綠色聚合物過(guò)濾，并用乙醇和去離子水洗滌至濾液至中性；之后放置于真空干燥箱中，在65℃和0.0lMPa的條件下干燥24h；

(2)取干燥后的磷酸摻雜態(tài)聚苯胺-碳納米管復(fù)合物，溶于500mL濃度為1mol/L的氨水中攪拌4h進(jìn)行去摻雜；隨后用砂芯漏斗抽濾，再用乙醇和去離子水洗滌至濾液至中性；后放置于真空干燥箱中，在65℃和0.0lMPa的條件下干燥24h，得到去摻雜態(tài)聚苯胺；

(3)將去摻雜后的聚苯胺-碳納米管復(fù)合粒子溶于500mL濃度為1.0mol/L的十二烷基苯磺酸中，攪拌4h；對(duì)獲得的墨綠色產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾，然后用乙醇和去離子水洗滌至濾液至中性；后放置于真空干燥箱中，在65℃和0.0lMPa的條件下干燥24h，得到再摻雜態(tài)有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述有機(jī)酸十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺與碳納米管的復(fù)合材料、固化劑、環(huán)氧樹(shù)脂和稀釋劑的質(zhì)量份數(shù)比優(yōu)選(1.5～3.0)：(8～12)：20：2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法，其特征在于，在所述步驟1中，所述碳納米管選擇單壁碳納米管或者多壁碳納米管，管長(zhǎng)10-30μm、直徑為10-20nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料的制備方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述靜置熟化為30～40分鐘，以期溶劑揮發(fā)、固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂之間反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)涂料需要的粘度。