[發明專利]一種環保型高強度聚苯胺復合涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810791623.3
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109082202B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 王海花;孫立宇;費貴強;秦璇;邵彥明;王夢曦
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C08F261/04;C08F220/14;C08F220/18;C08F8/32;C08F16/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種環保型高強度聚苯胺復合涂料及其制備方法。采用通過接枝共聚方法，首先采用環氧氯丙烷改性聚乙烯醇。以苯胺、改性聚乙烯醇為單體，鹽酸為摻雜劑，過硫酸銨為氧化劑，通過接枝共聚合成聚苯胺接枝聚乙烯醇共聚物。以聚苯胺接枝聚乙烯醇為基體，以丙烯酸酯單體為改性劑，在引發劑的作用下，引發丙烯酸酯單體之間的共聚合及其在聚苯胺和聚乙烯醇分子鏈上的接枝共聚，形成PA/PANI?PVA分散液。以水性聚合物如環氧樹脂乳液等作為基體，以水性PA/PANI?PVA分散液為改性劑，添加增稠劑、消泡劑、成膜助劑，得到高強度的改性聚苯胺聚乙烯醇防腐涂料。該涂料經濟環保，此外，本發明產品制備工藝簡單，成本低廉，耐久性好等優點，具有廣泛的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及一種環保型聚苯胺復合涂料制備技術領域，特別涉及一種環保型高強度聚苯胺復合涂料及其制備方法。

背景技術

隨著導電聚合物的迅速發展，環境保護和金屬防腐也出現了新的轉機。導電聚合物防腐的原理主要是使金屬和聚合物界面上形成鈍化層，從而減慢金屬的腐蝕，起到一定的保護作用。在眾多導電聚合物中，聚苯胺具有容易合成、原料易得的優點，目前已成為最有應用前景的高分子聚合物之一。大量研究證明聚苯胺的防腐性能比較良好；氧化程度、摻雜水平不同的聚苯胺在不同的防腐環境中，就會表現出不同的行為；聚苯胺防腐涂料還具有抗劃傷和抗點蝕的性能，是目前比較有發展前景的新型金屬表面防腐涂料。

將聚苯胺和傳統聚合物基體如環氧樹脂、聚乙烯醇、聚氨酯、聚丙烯酸酯、醇酸樹脂等復合制備有機防腐涂料是目前主流的制備方法，且主要以溶劑型涂料為主。溶劑型涂料中的大量揮發性有機溶劑已成為造成霧霾的重要來源之一，對人類和環境產生極大危害。溶劑型涂料的去“油”轉型勢在必行，高性能、高效率、低能耗和低污染的環保防腐涂料必將占據非常重要的地位。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種環保型高強度聚苯胺復合涂料及其制備方法。本發明的方法有效提高了聚苯胺的水分散穩定性，涂膜的力學強度、耐水性、硬度、防腐性能等，制備過程以水為溶劑，經濟環保。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種環保型高強度聚苯胺復合涂料的制備方法，包括以下步驟：

a.按重量份計量，取100份質量分數為10％的聚乙烯醇水溶液，溫度升至70～90℃；然后緩慢加入堿，將pH值調至10-11后，然后緩慢逐滴加入1～4份的環氧氯丙烷，繼續充分反應；用酸將體系pH值調為中性，制得ECIP改性的PVA溶液，即ECIP-PVA溶液；

b.按重量份計量，首先稱量二次蒸餾的苯胺1～5份，將其與100份的ECIP-PVA混合，保持反應溫度為70～90℃，充分反應；然后將體系置于冰水浴中，加入酸將體系pH值調節為1～2，再滴加氧化劑引發苯胺的氧化還原反應，充分反應制得聚苯胺接枝改性聚乙烯醇分散液；即PANI-g-PVA分散液；

c.按重量份計，稱取5～15份軟性丙烯酸酯單體與5～15份硬性丙烯酸酯單體混合，并加入10～30份的水和0.1-0.3份表面活性劑，超聲分散制得混合溶液；緩慢將混合溶液和引發劑溶液同時滴入100份PANI-g-PVA分散液中，升溫至70～90℃，反應制得水性聚丙烯酸酯/聚苯胺-聚乙烯醇互穿聚合物網絡結構分散液，即PA/PANI-PVA分散液；

d.取100份水性環氧樹脂作為基體樹脂，添加PA/PANI-PVA分散液1～5份，增稠劑0.05～0.2份，消泡劑0.1～0.5份，成膜助劑3～10份，采用物理共混法混合均勻，即得到環保型高強度聚苯胺復合防腐涂料。

所述聚乙烯醇型號為0588、1088或1799。

所述堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水；

所述酸為鹽酸、醋酸、硫酸、磷酸或十二烷基苯磺酸。

所述氧化劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。