CN102876196B - 不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：混合固化剂30～40、环氧树脂10～20、稀释剂10～55、消泡剂0.3～3。与现有技术相比，本发明不含任何防锈颜料，避免了有污染环境的重金属嫌疑，适用范围更广，可用于酸性环境，另外不含有对环境有害的邻苯二甲酸酯类增塑剂。
Description
技术领域
本发明涉及导电聚苯胺防腐蚀涂料，尤其是涉及一种不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料。
背景技术
金属腐蚀一直是困惑国民经济建设的一个难题，全球每年金属腐蚀损失量高达全年金属产量的20-40％，是地震、水灾、台风等自然灾等总和的倍，耐防腐蚀产涂料是对付金属腐蚀最经济、最方便、最有效的手段之一，其中最重要的重防腐蚀涂料中常用的防锈底漆采用环氧富锌和无机富锌，锌是重金属对水生生物有害欧盟法规已对锌的使用进行了限制，因此寻找新型无污染防腐蚀涂料是必然发展趋势。
无论环氧富锌还是无机富锌底漆，其防腐蚀机理是依靠锌粉在漆膜中的导电来作为牺牲阳极对金属表面起保护作用，现在就是采用类似防腐蚀机制的途经，寻求这样的材料，聚苯胺是诸多导电聚合物中制备工艺简学结构多样性，有独特的掺杂机制，优异的物理化学性能及原料价廉易得的材料，但聚苯胺的综合力学性能差，不溶于一般有机溶剂且流变性能不良，所以难以采用传统加工方法成型，因而影响了其推广应用。现在已有一种方法是和利用适当的取代基因和掺杂剂制备高电导率聚苯胺，这样可使聚苯胺涂层具有良好的力学强度和附着力。
本发明采用的导电聚苯胺的制造方法可见武汉材料保护研究所CN1869101(公开号，或申请号CN20061001948.1)。目前国内的导电聚苯胺防腐涂料已能做到无溶剂，可以用于船舶涂料中做防腐蚀底漆，但其使用范围不太广，特别是在耐酸环境里，且虽说为无溶剂，但还含有苯二甲酸酯类有害增塑剂，采用的品种主要有导电聚苯胺+环氧树脂，固化剂为多乙烯多胺类。这类涂料虽然固化很快，但存在着毒性，固化后的漆膜较脆，柔韧性和冲击性较差，在潮湿情况下漆膜易反白等问题，因此本发明采用改性酚醛胺来代替。以克服上述弊病，由于固化剂改性酚醛胺，则就不需要防锈颜料，因为这类固化剂即使无防锈颜料也能达到防腐蚀要求，用此就无需添加增塑剂，摒弃了邻苯二甲酸酯类对环境的危害，本发明所适用的环氧树脂也比现已申请专利的“导电聚苯无溶剂防腐涂料的制备方法”(中国科学院长春应用化学研究所专利公开号CN1243852A，申请号CN981169783)要广泛，此不限于双份A型环氧树脂还有双份F型环氧树脂等，这样就可广大其应用领域，特别是用于耐酸情况下。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、可用于酸性环境、无对环境有害的邻苯二甲酸酯类增塑剂的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份含量：
混合固化剂30～40；
环氧树脂10～20；
稀释剂10～55；
消泡剂0.3～3。
所述的混合固化剂为本征型导电聚苯胺与固化剂按重量比为(10～20)∶(80～90)混合得到。
所述的本征型导电聚苯胺的分子式为：
其中y为0～1，R1为CmH2m+2O，m为1～6，n为50～100。
所述的固化剂为改性酚醛胺，包括腰果壳油改性酚醛胺。
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚A型环氧与双酚F型环氧的混合树脂。
所述的双酚A型环氧树脂为市售的E35、E42、E44环氧树脂；所述的双酚F型环氧树脂为市售的DER354环氧树脂；所述的双酚A型环氧与双酚F型环氧的混合树脂为市售的DER351环氧树脂。
所述的稀释剂为醇类的缩水甘油醚或脂肪族的缩水甘油醚。
所述的醇类的缩水甘油醚为丁醇、异丙醇、高级一元醇的缩水甘油醚；所述的脂肪族的缩水甘油醚包括聚丙二醇缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
所述的消泡剂为C3-C11脂肪酸的烷基酯，低聚的聚氧乙烯或硅油。
与现有技术相比，本发明具有以下的优点：
(1)不含任何防锈颜料，避免了有污染环境的重金属嫌疑；
(2)适用范围更广，可用于酸性环境；
(3)无对环境有害的邻苯二甲酸酯类增塑剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1～4
将按表1的重量份出导电本征型聚苯胺溶解于表1所示重量份之腰果壳油改性酚醛胺中，用电磁搅拌器搅拌2小时使之溶解，然后用玻璃漏斗进行过滤制成混合固化剂，待用，称取按表2的重量份的环氧树脂，加入表2所示重量份的稀释剂、硅油，进行电磁搅拌2小时，使之均匀混合，再加入上述的表二所示重量份的混合固化剂，用电磁搅拌器搅拌均匀(2小时)后静止1小时，将此制成的涂料用漆刷或喷涂于经处理后的45号钢板上，将此配制的涂料，用漆刷或喷枪施工于已处理的钢板上，使其厚度保持在15-250微米。与常温下进行8-24小时固化，得到均匀透明且坚韧的暗蓝色涂层。
然后将此涂漆钢板浸于5％的NaCl溶液中，在常温下放置3个月，取出后将涂层与钢板剥离，用肉眼观察钢板表面情况。发现钢板表面附着一层坚韧而致密的黑色薄膜层，经XPS测试其为Fe3O4和Fe2O3，用刀片剥去这层薄膜后可观察到其底材光亮而无锈层的金属表面，此可证明其防腐蚀效果优异。
表1混合固化剂
表2涂料配方
实施例5
不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：混合固化剂30kg、环氧树脂10kg、稀释剂10kg、消泡剂0.3kg，其中，混合固化剂为本征型导电聚苯胺与固化剂按重量比为10∶90混合得到。
本征型导电聚苯胺的分子式为：
其中y为0，R1为CH6O，n为50，固化剂采用腰果壳油改性酚醛胺，环氧树脂为双酚A型环氧树脂，稀释剂异丙醇的缩水甘油醚，消泡剂为C3的脂肪酸烷基酯。
合成时，取本征态聚苯胺在电磁搅拌器搅拌下加到改性酚醛胺中进行溶解，搅拌2-4小时过滤后制成混合固化剂；
按配方称取环氧树脂，加入稀释剂和消泡剂，进行电磁搅拌，使之均匀混合，再加入上述混合固化剂。搅拌2-3.5小时，然后放置10-20分钟，即制备得到产品。将此配制的涂料，用漆刷或喷枪施工于已处理的钢板上，使其厚度保持在15-250微米。与常温下进行8-24小时固化，得到均匀透明且坚韧的暗蓝色涂层。
将此涂漆钢板浸于5％的NaCL溶液中，在常温下放置3个月，取出后将涂层与钢板剥离，用肉眼观察钢板表面情况。发现钢板表面附着一层坚韧而致密的黑色薄膜层，经XPS测试其为Fe304和Fe203，用刀片剥去这层薄膜后可观察到其底材光亮而无锈层的金属表面，此可证明其防腐蚀效果优异。
实施例6
不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：混合固化剂35kg、环氧树脂15kg、稀释剂30kg、消泡剂1kg，其中，混合固化剂为本征型导电聚苯胺与固化剂按重量比为15∶85混合得到。
本征型导电聚苯胺的分子式为：
其中y为0，R1为C3H8O，n为80。固化剂采用腰果壳油改性酚醛胺，环氧树脂为双酚F型环氧树脂，稀释剂为聚丙二醇缩水甘油醚，消泡剂为低聚的聚氧乙烯。
合成时，取本征态聚苯胺在电磁搅拌器搅拌下加到改性酚醛胺中进行溶解，搅拌2-4小时过滤后制成混合固化剂；
按配方称取环氧树脂，加入稀释剂和消泡剂，进行电磁搅拌，使之均匀混合，再加入上述混合固化剂。搅拌2-3.5小时，然后放置10-20分钟，即制备得到产品。将此配制的涂料，用漆刷或喷枪施工于已处理的钢板上，使其厚度保持在15-250微米。与常温下进行8-24小时固化，得到均匀透明且坚韧的暗蓝色涂层。
将此涂漆钢板浸于5％的NaCL溶液中，在常温下放置3个月，取出后将涂层与钢板剥离，用肉眼观察钢板表面情况。发现钢板表面附着一层坚韧而致密的黑色薄膜层，经XPS测试其为Fe304和Fe203，用刀片剥去这层薄膜后可观察到其底材光亮而无锈层的金属表面，此可证明其防腐蚀效果优异。
实施例7
不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：混合固化剂40kg、环氧树脂20kg、稀释剂55kg、消泡剂3kg，其中，混合固化剂为本征型导电聚苯胺与固化剂按重量比为20∶80混合得到。
本征型导电聚苯胺的分子式为：
其中y为1，R1为C6H14O，n为100，固化剂采用腰果壳油改性酚醛胺，环氧树脂为双酚A型环氧与双酚F型环氧的混合树脂，稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，消泡剂为硅油。
合成时，取本征态聚苯胺在电磁搅拌器搅拌下加到改性酚醛胺中进行溶解，搅拌2-4小时过滤后制成混合固化剂；
按配方称取环氧树脂，加入稀释剂和消泡剂，进行电磁搅拌，使之均匀混合，再加入上述混合固化剂。搅拌2-3.5小时，然后放置10-20分钟，即制备得到产品。将此配制的涂料，用漆刷或喷枪施工于已处理的钢板上，使其厚度保持在15-250微米。与常温下进行8-24小时固化，得到均匀透明且坚韧的暗蓝色涂层。
将此涂漆钢板浸于5％的NaCL溶液中，在常温下放置3个月，取出后将涂层与钢板剥离，用肉眼观察钢板表面情况。发现钢板表面附着一层坚韧而致密的黑色薄膜层，经XPS测试其为Fe304和Fe203，用刀片剥去这层薄膜后可观察到其底材光亮而无锈层的金属表面，此可证明其防腐蚀效果优异。
Claims (6)
1.不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，该涂料采用以下组分及重量份含量：
所述的混合固化剂为本征型导电聚苯胺与固化剂按重量比为(10～20)︰(80～90)混合得到，
所述的本征型导电聚苯胺的分子式为：
其中y为0～1，R1为CmH2m+2O，m为1～6，n为50～100，
所述的固化剂为腰果壳油改性酚醛胺。
2.根据权利要求1所述的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合树脂。
3.根据权利要求2所述的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂为市售的E35、E42、E44环氧树脂；所述的双酚F型环氧树脂为市售的DER354环氧树脂；所述的双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合树脂为市售的DER351环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，所述的稀释剂为醇类的缩水甘油醚。
5.根据权利要求4所述的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，所述的醇类的缩水甘油醚为丁醇、异丙醇、高级一元醇的缩水甘油醚。
6.根据权利要求1所述的不含防锈颜料的导电聚苯胺无溶剂防腐蚀涂料，其特征在于，所述的消泡剂为C3-C11脂肪酸的烷基酯，低聚的聚氧乙烯或硅油。
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- 2011-07-15 CN CN201110199612.4A patent/CN102876196B/zh not_active Expired - Fee Related
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