[發明專利]電活性苯并噁嗪-聚苯胺本征雜化齊聚物涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710044426.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106800880B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 趙春霞;李姝靚;李云濤;李輝;邢云亮
• 申請（專利權）人: 四川天策聚材科技有限公司
• 主分類號: C09D179/04
• 分類號: C09D179/04;C09D5/08;C08G73/06;C07D498/04;C07D265/16;C07D413/14
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 霍春月

本發明公開了電活性苯并噁嗪?聚苯胺本征雜化齊聚物涂層的制備方法，該涂層采用以下步驟制備：(1)將5?50重量份電活性苯并噁嗪?聚苯胺本征雜化齊聚物和50?95重量份苯并噁嗪單體，分散在80?120重量份有機溶劑中，得到涂層前驅預混物；(2)將預混物均勻涂覆于碳鋼、紫鋼或鋁合金制件表面，在180℃?200℃條件下熱處理0.5?1.5小時，自然冷卻后得到厚度為5?200微米的均勻半透明涂層。本發明通過分子設計，在聚苯胺分子主鏈中引入極性電活性苯并噁嗪結構，得到具有良好加工性能的電活性功能齊聚物。該齊聚物具有靈活的分子設計性能、良好的熱穩定性能和優異的力學性能及較好的加工性能。所提供的涂層具有優異的粘接強度、高玻璃化轉變溫度以及良好的耐化學品腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及一種有機高分子材料技術領域，具體地說是一種基于電活性苯并噁嗪-聚苯胺雜化齊聚物，以及使用其制作的涂層及制備方法。

背景技術

目前，在工業領域中，金屬材料腐蝕是一個世界性的問題，往往造成嚴重的經濟損失并引發安全問題。應對這一問題的方法主要是采用防腐涂層進行金屬腐蝕防護，采用涂層防腐的方法，具有操作簡單、經濟實用、適用范圍廣泛，兼帶裝飾功能的優點。

目前，市面上采用的涂料主要是導電高分子材料聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)和聚噻吩(PTH)及他們的衍生物涂層，是一類重要的金屬防腐涂層(侯健、郭為民、王均濤，《一種雜多酸改性聚吡咯防腐涂層的制備方法，201110191911.3；鄭春秋，《一種高附著力聚苯胺防腐涂料及其制備方法》，申請號201510932417.6；張文治、巨文星、吳新明，《一種與ITO共價鍵接的電致變色聚噻吩衍生物薄膜的制備方法》，申請號201510218450.2)。

在上述涂層材料中，相對于聚吡咯和聚噻吩涂層，聚苯胺涂層具有價格低廉、導電性好、電荷密度高以及易于摻雜等優點，成為一種潛在高使用價值的電活性聚合物防腐涂層(潘太軍，王濤，薛文龍，《一種新型導電復合涂層的制備方法》，申請號201210186354.0)。但是，聚苯胺為規整剛性結構，使得其不溶不熔，加工性能較差，在實際應用中受到很大限制。針對上述問題，有文獻指出可以通過分子設計，將聚苯胺齊聚物鏈段引入到聚芳醚或聚脲側鏈，即可制備具有一定溶解性能的電活性新材料，對金屬具有良好防腐作用(晁單明、賈曉騰、劉洪濤、何立兵、盧曉峰，王策，《側鏈型電活性聚芳醚聚合物及其制備方法》，申請號201010293748.7；晁單明、遲茂強、梁源、劉新才、王策，《側鏈型電活性聚脲聚合物、制備方法及其在防腐方面的應用》，申請號201410010359.7)。對分子結構進行化學改性是解決聚苯胺加工性能的關鍵。因此，設計并合成含苯胺鏈段的聚苯胺衍生物材料具有重要的應用價值和實際意義。

本發明旨在通過分子改性，制備主鏈含苯并噁嗪結構的聚苯胺本征雜化齊聚物防腐涂層。苯并噁嗪單體(Ba)是由酚類、胺類化合物與多聚甲醛或甲醛經Mannich反應制備的含N和O六元雜環化合物(時勁松、王克敏、陳鵬輝等，一種自引發自交聯苯并噁嗪的合成及熱性能分析[J].高分子材料科學與工程，2014,30(11):35-39,44.)。苯并噁嗪單體分子設計靈活，通過改變伯胺和酚的結構，可制備出不同結構的苯并噁嗪單體(黃杰、柏帆、唐安斌、李建學，《環三磷腈型苯并噁嗪樹脂及其制備方法和環三磷腈型苯并噁嗪樹脂組合物》，申請號201510662292.X)。苯并噁嗪單體受熱開環聚合后，形成具有體型網絡結構的聚苯并噁嗪樹脂(PBa)。聚苯并噁嗪樹脂具有良好的熱穩定和耐化學品性能。聚苯并噁嗪樹脂與酚醛樹脂、環氧樹脂和雙馬樹脂均具有良好的相容性(余麗嬌、單瑞俊、陳帥金、丁出，《苯并噁嗪預浸料組合物及制備方法》，申請號201510438489.5)，可與這些樹脂共聚制備復合材料或涂層。基于聚苯并噁嗪樹脂良好的熱性能和優異的力學強度，苯并噁嗪單體、聚苯并噁嗪樹脂及其復合材料引起越來越多的關注。苯并噁嗪結構中C-N和C-O等極性結構使其較易溶于多種有機溶劑，因此，將苯并噁嗪結構引入到聚苯胺結構中，可有效提高聚苯胺加工性能，拓展聚苯胺應用領域。但目前，市面上尚未有滿足上述要求的產品出現，也未對其進行相應的工藝流程設計，因此，研發出相應的產品并摸索最佳的制備方法，對于提高金屬材料的防腐效果有極大的意義。