[發明專利]酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物及改性防腐涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201710567346.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107245146B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 王紅;林果;鄒彥昭;張穎君;楊瑞嵩;雷英
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C09D163/00;C09D179/04;C09D5/08
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發明提供一種酸摻雜吡咯?間甲苯胺共聚物及改性防腐涂料的制備方法，通過化學氧化聚合法制備了酸摻雜的吡咯?間甲苯胺共聚物材料，并通過吡咯?間甲苯胺共聚物材料對E?44環氧樹脂進行了改性，添加到環氧樹脂中，涂覆在Q235碳素鋼上，研究了其防腐蝕性能。當吡咯與間甲苯胺的體積比為2：1時，合成的共聚物作為填料添加到環氧樹脂中作為涂料的涂層電阻最大、腐蝕電流密度最小，即該種涂料的耐蝕性能最好。通過結合力評級可達到一級標準，有很好的施工性。本涂料兼具聚吡咯和間甲苯胺雙重優點，其導電性能極佳，防腐性能好，污染小且成本低。

技術領域

本發明涉及防腐涂料，具體涉及一種酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物改性防腐涂料制備方法和應用，屬于材料工程領域。

背景技術

金屬腐蝕會造成巨大損失，但無論現在乃至將來，金屬材料都以其優良的機械和工藝性能在材料領域占據重要地位，因此研究金屬的腐蝕防護方法以控制金屬的腐蝕，減少腐蝕造成的損失，對國民經濟發展具有重要意義。其中最常用的方法就是在金屬表面涂覆防腐涂層，以隔絕腐蝕介質與金屬基體接觸。隨著建筑、交通、石化、電力等行業的發展，防腐涂料的市場規模已經僅次于建筑涂料而位居第二位，據估計2020年將突破100萬t大關，這些領域對防腐涂料的品種和性能提出了更高的要求。

本征型導電高分子材料電導率可變，綜合了半導體和高聚物特點，價格便宜，應用前景廣闊。在眾多導電聚合物中，以聚苯胺(PAn)和聚吡咯(PPy)在防腐領域的研究應用最為突出，聚吡咯導電性能優良，導電率可達10³S/cm，合成方法眾多，摻雜過程可逆，單體毒性低、易合成、導電率高、穩定性好，使用方便，更是深受關注。目前，聚吡咯在防腐方面的應用主要是以電化學沉積的方式直接在材料表面形成防腐膜層，但該膜層的成膜條件要求較高.價格昂貴，機械性能較差，與基體結合強度較低，除特殊場合外，應用受到很大限制。開發基于化學合成法PPy的復合防腐涂層是其大規模實用化的主要方向之一，但應用很少，以化學合成法聚吡咯和吡咯共聚物作為防腐功能材料的更是未見報導。間甲苯胺由于合成容易、化學性能穩定及導電率可調等特點，在許多方面有廣泛的應用，但其防腐性能很少有人研究。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物的制備方法，并以所述吡咯-間甲苯胺共聚物改性環氧樹脂，解決現有聚吡咯防腐涂料防腐性能不好、熱穩定性和化學穩定性差的問題；還提供該改性防腐涂料的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①稱取過硫酸銨和去離子水制成0.4M的過硫酸銨溶液，待用；

②按吡咯與間甲苯胺體積比為1:1或2:1滴加(1＝0.5ml)到干凈的燒杯中；

③在步驟②的燒杯中加入10ml的0.5M的檸檬酸，再放入超聲波清洗器中震蕩5--8分鐘，使表面有白色透明的一層油狀物；

④取出步驟③的燒杯中緩慢滴加5ml步驟①配好的過硫酸銨溶液，且邊滴加邊震蕩燒杯，反應迅速，溶液的顏色由無色透明逐漸變為紫紅色最后變為紫黑色；

⑤用保鮮膜將燒杯密封好，置于室溫，靜置20--24h；

⑥用去離子水和無水乙醇交叉洗滌，邊洗滌邊進行抽濾，得到黑色的產品；

⑦最后在真空干燥箱溫度為50℃條件下干燥10--12h，得到酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物。

進一步，本發明還提供一種改性防腐涂料的制備方法，采用上述所得酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物對環氧樹脂改性，包括以下步驟：先取環氧樹脂，加入稀釋劑均勻攪拌，當粘度降低后，再加入酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物，攪拌均勻；最后再加入固化劑，攪拌均勻即為改性涂料；其中，環氧樹脂、稀釋劑、酸摻雜吡咯-間甲苯胺共聚物和固化劑的質量比為10:1:0.33:0.6。