[發(fā)明專利]氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110863621.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113583544B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建軍;陳虹雨;于倩倩;曹忠富;陳春俊;吳慶云;吳明元;張建安;劉久逸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D163/02
• 分類號(hào): C09D163/02;C09D179/02;C09D5/08;C08G73/02
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 劉海涵

本發(fā)明公開(kāi)了一種氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料，涉及一種涂料，其中氨基化GO/磺化聚苯胺復(fù)合材料采用聚乙烯亞胺(PEI)改性氧化石墨烯(GO)和磺酸接枝的聚苯胺分散液超聲后原位還原制得，將其復(fù)合材料加入到水性環(huán)氧樹(shù)脂(EP)中，合成了一種新型防腐涂料。本發(fā)明的水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料采用氨基化GO/磺化聚苯胺復(fù)合材料作為防腐填料，對(duì)腐蝕性電解質(zhì)擴(kuò)散具有優(yōu)異的阻隔性能，合成工藝簡(jiǎn)單且對(duì)環(huán)境無(wú)污染、原料易得、反應(yīng)條件易于控制、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于日常生活，工業(yè)，建筑等各領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料。

背景技術(shù)

水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料可以減少金屬在腐蝕性介質(zhì)中的降解，由于其有效性、經(jīng)濟(jì)性和操作簡(jiǎn)便性，在工業(yè)領(lǐng)域受到高度關(guān)注。然而，水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料在成膜過(guò)程中會(huì)因溶劑的蒸發(fā)而形成一些缺陷(裂紋和孔隙)，這些缺陷給腐蝕粒子進(jìn)入基材提供了途徑，使涂層的防腐周期變短，屏蔽性能變差。本發(fā)明合成了一種新型的水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料，能對(duì)上述缺陷進(jìn)行一些修復(fù)，使防腐性能顯著提高。

氧化石墨烯(GO)是一種有吸引力的材料，它結(jié)合了二維蜂窩和原子般薄的納米結(jié)構(gòu)和各種活性氧官能團(tuán)。聚乙烯亞胺(PEI)是一種弱堿性脂肪族聚合物，存在高密度的易于質(zhì)子化的胺基基團(tuán)，PEI可以通過(guò)自身的胺基與氧化石墨烯表面的環(huán)氧基反應(yīng)形成共價(jià)鍵，合成氨基化氧化石墨烯(PG)。聚苯胺(PANI)是重要的共軛導(dǎo)電的聚合物之一，穩(wěn)定性和導(dǎo)電性均比較優(yōu)異。近年來(lái)，對(duì)GO/PANI復(fù)合材料的研究表明，這種復(fù)合材料不溶于常規(guī)溶劑，難以加工，嚴(yán)重阻礙了復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用。所以提高GO/PANI復(fù)合材料的溶解性對(duì)其應(yīng)用有重要的作用。磺化聚苯胺(SPANI)的合成是制備可溶性導(dǎo)電PANI最成功的方法，SPANI的共軛結(jié)構(gòu)可以通過(guò)π-π*相互作用促進(jìn)新型GO在水中的分散性，解決了石墨烯片層結(jié)構(gòu)易于團(tuán)聚的問(wèn)題。本發(fā)明采用原位聚合法制備了氨基化性氧化石墨烯水分散體，使其與SPANI復(fù)合，合成了氨基化GO/磺化聚苯胺復(fù)合材料(SPG)，能修復(fù)水性環(huán)氧涂層在成膜時(shí)造成的缺陷(裂紋和孔隙)，阻隔腐蝕性電解質(zhì)擴(kuò)散且本身具有優(yōu)異的防腐性能，可顯著提高水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料的防腐性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料，可以持久穩(wěn)定地應(yīng)用在鋼鐵防腐領(lǐng)域。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料，所述防腐涂料的制備方法包括以下步驟：

步驟1、制備氨基化氧化石墨烯和磺化聚苯胺；

步驟2、制備濃度為5mg/ml的步驟1所得氨基化氧化石墨烯分散液，取步驟1所得磺化聚苯胺加入所述分散液內(nèi)，超聲處理后，加入水合肼，在90-95℃下反應(yīng)12h，烘干，研磨制得SPG粉末；其中，磺化聚苯胺、水合肼和氨基化氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：1：1；

步驟3、將步驟2所得SPG粉末分散于去離子水中，制備濃度為10mg/ml的SPG水分散液，加入水性環(huán)氧固化劑，超聲1h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器去除過(guò)量溶劑后，加入E-51環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌30min，水性環(huán)氧固化劑和E-51環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為3：1，獲得目標(biāo)產(chǎn)物；其中，目標(biāo)產(chǎn)物除去水后的總質(zhì)量中SPG粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-3wt％。

進(jìn)一步，步驟1中氨基化氧化石墨烯的制備步驟為：