[發明專利]一種有機蒙脫土/聚苯胺復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610031646.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105482451A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 邵水源;郝強強
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08K9/04;C08K3/34;C08G73/02;C09D163/00;C09D5/08;C09D7/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種提高環氧樹脂涂料耐腐蝕性的填充劑，特別是一種有機蒙 脫土/聚苯胺復合材料及其制備方法。

背景技術

金屬腐蝕每年都會給國民經濟造成重大損失，其防護主要是通過防腐涂料 來實現的，環氧樹脂涂料具有附著力強、耐化學藥品、耐磨性、優異的成膜性 等特點是目前應用數量最多，范圍最廣的防腐涂料，但是隨著腐蝕環境日益苛 刻，對環氧樹脂的防腐性能提出了更高的要求。

聚苯胺作為一種新型功能高分子材料，具有獨特的化學、電化學、光學性 能，特別是聚苯胺防腐性能優異，價格低廉，合成工藝簡單，其在金屬防腐領 域具有廣闊的應用前景。

但是將聚苯胺直接應用于環氧樹脂涂料存在以下不足：

(1)溶解性能差：目前聚苯胺在環氧樹脂活性稀釋劑中的溶解性小，為了提高 其溶解性，需要增加稀釋劑的含量，稀釋劑的揮發不僅會造成環境污染，給人 的身體健康帶來一定的損害，而且會降低環氧樹脂涂料的粘度，工業涂覆中為 了保證涂層厚度，需要多次涂覆，增加了企業成本。

(2)粘附性能差：聚苯胺的附著力較差，降低了涂料在金屬表面的粘結性能， 縮短了涂料的使用壽命，阻止了環氧樹脂涂料的應用范圍。

蒙脫土作為一種層狀結構的硅酸鹽，原料易得，價格低廉，其作為苯胺的 載體，讓苯胺在蒙脫土片層間發生聚合，有機改性后的蒙脫土在有機聚合物中 的分散性增強，提高了聚苯胺在環氧樹脂涂料中的溶解性，

蒙脫土特殊的片層結構，被聚苯胺填充后，可以阻止氣體或液體的流動， 起到防腐作用，同時作為聚苯胺的載體，提高聚苯胺在環氧樹脂涂料中的溶解 性及粘附性能，增強了環氧樹脂涂料的耐腐蝕性，同時拓展了環氧樹脂防腐涂 料的應用范圍。

發明內容

針對現有技術中存在的問題和不足，本發明的目的在于提供有機蒙脫土/聚 苯胺復合材料及其制備方法，采用季銨鹽對蒙脫土有機改性，改性后的蒙脫土 作為苯胺的載體，讓苯胺在有機蒙脫土片層間發生聚合，制備具有耐腐蝕性能 的有機蒙脫土/聚苯胺復合材料。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：

一種有機蒙脫土/聚苯胺復合材料的制備方法，該方法包括下述步驟：

1)蒙脫土的鈉化處理：

將質量比為18～25％的原土加去離子水充分攪拌，靜止沉淀完全后去除沉淀 物，取上層分散懸浮液于容器中，按照質量比為2～4％的比例加入鈉化劑，充分 攪拌，經抽濾、洗滌、60℃下干燥，在球磨機中研磨到4～6μm得鈉基蒙脫土；

2)蒙脫土的有機改性：

將上述鈉基蒙脫土分散于去離子水中，按照質量之比為4～6％的比例加入有 機改性劑，攪拌，水域加熱一段時間待絮狀沉淀不在產生，用去離子水充分洗 滌，抽濾，60℃下干燥，在球磨機中研磨到4～6μm，得到有機蒙脫土；

3)耐腐蝕涂料填充劑的制備：

將機蒙脫土中加入30～50％的苯胺，配制成濃度為3～5％有機蒙脫土苯胺溶 液，按照質量比為3～5％的比例加入酸，調節pH為3～4，攪拌30～40min，再緩 慢加入20～30％氧化劑，在60～80℃下反應12～15h后，用去離子水洗滌，過濾， 60℃下干燥，在球磨機中研磨到3～5μm得到蒙脫土/聚苯胺復合材料。

進一步，所述原土加水充分攪拌30～40min后，加入鈉化劑在60～70℃下攪 拌2～3h。

進一步，步驟2)中，在70～80℃下，水域加熱一段時間待絮狀沉淀不在產 生。

進一步，所述鈉基蒙脫土配制成1-2％的溶液與有機改性劑混合反應。

進一步，所述有機蒙脫土苯胺溶液將有機蒙脫土在60～80℃下加入到苯胺溶 液中攪拌4～6h。

進一步，所述酸為鹽酸、硫酸、醋酸中的一種或幾種。

進一步，所述氧化劑為過硫酸銨、二氧化錳、高錳酸鉀、雙氧水中的一種 或幾種。

進一步，所述鈉化劑為含有鈉元素的無機鹽，所述含有鈉元素的無機鹽為 Na₂CO₃、NaHCO₃、NaNO₃、NaCI、Na₂S₂O₃、或Na₂SO₄中的一種或幾種。