[發(fā)明專利]一種海洋腐蝕環(huán)境耐磨復合涂層中的對苯酚基聚醚醚酮樹脂及其制備方法

在審

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• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN107663272A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 王巍;李偉華;高翔;劉曉杰;宋立英
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40;C09D171/10;C09D5/08;C09D5/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 李穎,周秀梅

技術領域

本發(fā)明屬于耐磨涂層腐蝕防護技術領域，具體的說是一種海洋腐蝕環(huán)境耐磨復合涂層中的對苯酚基聚醚醚酮樹脂及其制備方法。

背景技術

聚合物基摩擦材料通常包含三個要素，即基體、減摩組分和抗磨組分。世界上最早的聚合物基摩擦材料是酚醛樹脂基復合材料，伴隨著高分子工業(yè)的飛速發(fā)展,新型的合成樹脂不斷涌現(xiàn)。聚乙烯，聚四氟乙烯，尼龍，環(huán)氧樹脂，聚醚酰亞胺以及聚醚醚酮等樹脂的相繼被開發(fā)使得聚合物基摩擦材料被廣泛應用于多個領域。

聚醚醚酮樹脂具有耐熱等級高、耐輻射、耐化學藥品、耐疲勞、耐沖擊、抗幅變、耐磨、耐熱水性好、阻燃性好、電性能優(yōu)良等優(yōu)點。在航空、航天、核能、信息、通訊、電子電信、石油化工、機械制造、交通運輸等高技術領域得到了成功的應用，從而使許多行業(yè)的傳統(tǒng)產品實現(xiàn)了更新?lián)Q代。

隨著國家海洋開發(fā)戰(zhàn)略的提出，海岸建設、大型海洋工程、船舶、機械設備的迅速發(fā)展，迫切需要具有高耐磨、耐腐蝕、耐疲勞、耐沖擊等特點的耐磨涂層服役使用。已有聚醚醚酮樹脂材料在成膜過程中與金屬基體結合較好，但是一遍成膜易形成多孔，易導致點蝕發(fā)生。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種海洋腐蝕環(huán)境耐磨復合涂層中的對苯酚基聚醚醚酮樹脂及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術方案為：

一種海洋腐蝕環(huán)境耐磨復合涂層中的對苯酚基聚醚醚酮樹脂，對苯酚基聚醚醚酮樹脂分子結構式如下所示

其中X，Y在1-5之間，10000≥n≥1的整數。

一種海洋腐蝕環(huán)境耐磨復合涂層中的對苯酚基聚醚醚酮樹脂的制備方法，反應式為

其中X，Y在1-5之間，10000≥n≥1的整數。

具體為：

步驟一、將作為功能性接枝劑的對苯二酚、4,4’-二氟二苯甲酮、二苯砜按照質量比1:0.1-3:1-100的比例混合，通入惰性氣體氮氣保護，室溫下勻速攪拌混勻，獲得A液體；

步驟二、將N,N-二乙基甲酞胺、調節(jié)劑、溶劑按照質量比1：0.01-2：0.01-1.5：1-10的比例混合，獲得B液體；

將上述獲得的A液體、B液體與改性劑按質量比1:0.5-2：0.1-0.5的比例混合；

步驟三、將混合物升溫至80-140℃之間，攪拌反應6-10小時，獲得C液體；而后將C液體在80-140℃之間保溫2-6小時，保溫后將溫度升至300-340℃之間，再保溫反應1小時；將產物粉碎洗滌、干燥，獲得干燥粉末D；

步驟四、將作為功能性接枝劑的對苯二酚、1-甲基咪唑、二苯砜按照質量比1:0.1-5:1-20的比例混合，通入惰性氣體氮氣保護，室溫下勻速攪拌，獲得E液體；

步驟五、將上述獲得粉末D、液體E按照1:0.5-2的質量比例混合，升溫至80-140℃之間熟化，保溫反應2-6小時，而后將溫度升至300-360℃之間，再保溫反應1小時；反應后洗滌、干燥后得到對苯酚基聚醚醚酮樹脂。

所述步驟五反應后所得產物粉碎，而后依次經丙酮和去離子水反復洗滌，洗滌后真空干燥24小時得粉末狀對苯酚基聚醚醚酮樹脂樣品。

所述調節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、硫酸鈉中的一種或幾種。

所述溶劑為丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種。

所述改性劑為OTAC、KH550、KH650、SPEEK中的一種或幾種。

本發(fā)明所具有優(yōu)點：

本發(fā)明設計改進樹脂接枝的官能團，合成的對苯酚基聚醚醚酮樹脂支鏈上存在羥基官能團，在成膜過程中具有良好結合性能，有效避免孔洞產生；將其制備成耐磨防腐涂料具有重要的應用價值。

本發(fā)明獲得的耐磨復合涂層用對苯酚基聚醚醚酮樹脂與金屬基體具有良好結合力、耐化學藥品、耐疲勞、耐沖擊、抗幅變、耐磨、耐熱水性好、阻燃性好、絕緣好等特點。其在使用過程中環(huán)保、無污染?？蓱糜谘睾Ｌ厥饽湍ヤ摌嫾?、鋼結構設施表面。其具有環(huán)境友好、可控性好、易于操作的優(yōu)點，易于工業(yè)化生產。

附圖說明

圖1為制備的對苯酚基聚醚醚酮樹脂噴涂在碳鋼表面。

圖2在鋼板上制備的對苯酚基聚醚醚酮樹脂耐磨涂層。

圖3方管上制備的對苯酚基聚醚醚酮樹脂耐磨涂層。

圖4制備的對苯酚基聚醚醚酮樹脂耐磨涂層的附著力測試。

圖5制備的對苯酚基聚醚醚酮樹脂耐磨涂層的耐鹽霧測試。

圖6不同原料配合合成的對苯酚基聚醚醚酮樹脂在鋼板上制備的耐磨涂層。