[发明专利]一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料及其制备方法。

背景技术

金属腐蚀问题遍及国民经济各部门、各行业，对国民经济发展、人民生活和社会环境产生巨大危害。为了防止腐蚀，世界各国均投入大量的人力、财力，采用各种手段来进行腐蚀防护。

聚苯胺是当今具有特殊功能的高科技新材料之一，大量试验结果证明，聚苯胺涂料对金属具有优异的防腐能力。目前开发聚苯胺防腐涂料成为涂料研究领域的一个新的热点。现有聚苯胺防腐涂料主要有以下两种类型：(1)电化学聚合形成聚苯胺涂层，但该方法不适用于现场施工及大型金属部件的防腐处理，因此应用有限；(2)采用化学方法合成聚苯胺作为防腐添加剂，与常用成膜树脂共混制备成复合涂料。该方法克服了电化学聚合方法的不足，为目前主要的研究领域。

专利ZL 03121402.9、200810051457.X、200810051576.5报道了通过聚苯胺与环氧树脂、聚氨酯树脂、固化剂以及各种添加剂制备聚苯胺防腐涂料。然而，聚苯胺因其分子链具有很强的共轭性，一直被认为是一种不溶不熔的聚合物，和一般聚合物相容性较差；而且与传统的防腐添加剂比，聚苯胺在价格成本上还不具有优势。因此将导电聚苯胺在通用树脂及有机溶剂中分散或溶解，使其加入较少量聚苯胺即可达到理想的防腐效果一直是科学家努力的方向。虽然目前已经发现采用一些特殊的强极性溶剂，如N-甲基吡咯烷酮、间甲酚等可使聚苯胺溶解，但这些溶剂一般存在沸点较高，并有毒性，因此很难在防腐涂料中得到应用。

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，本发明采用一种特殊的磷酸酯作为聚苯胺的掺杂剂，利用“反离子诱导加工性”，使聚苯胺在有机溶剂中得到很好的分散，从而使在防腐涂料配方中加入很少量的导电聚苯胺就获得很好的防腐效果，大大的降低了聚苯胺防腐涂料的成本。采用环氧树脂与聚苯胺防腐涂料体系，涂层耐划伤实验1000h锈蚀不扩展，板面不起泡。使其在实际工程中有广应用。

本发明提供的一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料，其为双组分涂料，其配方的组份及重量份配比为：

A组份：

环氧树脂            120～200；

磷酸酯掺杂聚苯胺    10～50；

颜料      300～500；

填料      50～160；

稀释剂    200～300；

助剂      10～30；

B组份：

固化剂    60～150；

所述的环氧树脂为E51、E44或E20；

所述的颜料为三聚磷酸二氢铝、磷酸锌和云母氧化铁；三聚磷酸二氢铝∶磷酸锌∶云母氧化铁的重量比为120～200∶120～200∶60～100；

所述的填料为氧化锌、滑石粉和沉淀硫酸钡；滑石粉∶氧化锌∶沉淀硫酸钡的重量比为20～60∶20～50∶10～50；

所述的稀释剂为二甲苯；

所述的助剂为分散剂BYK163和流平剂BYK371；分散剂BYK163：流平剂BYK371的重量份比为5～15∶5～15；

所述的固化剂为固化剂NX-2015，固化剂NX-2040，固化剂NX-2041，固化剂NX-2045，固化剂ZY-650或固化剂ZY-3115；

所述的磷酸酯掺杂聚苯胺是由如下方法制备的：按mol比，本征态聚苯胺∶磷酸酯∶水＝1∶0.1～0.5∶40～50，将磷酸酯与本征态聚苯胺混合于水中混合2～6小时，过滤，用水洗涤至滤液中性，滤饼在烘箱烘干，得到磷酸酯掺杂聚苯胺；本征态聚苯胺是未掺杂的中间氧化态聚苯胺。

所述的本征态聚苯胺的结构式为：

式中，0＜y＜1，n＝1～500，R₁、R₂、R₁′和R₂′为H，C_kH_2k+1或OC_kH_2k+1，其中k＝1～20；

所述的磷酸酯为如下的结构式的任意一种：

式中，m＝0～20。

本发明提供的一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料的制备方法的步骤和条件如下：

按配比称取环氧树脂、稀释剂放入砂磨机罐中，搅拌下放入磷酸酯掺杂聚苯胺粉末，搅拌0.5～2小时，搅拌下再分别加入助剂、颜料和填料，以2500转/分的速度搅拌0.5～3小时，砂磨1～5小时，用200目滤布过滤，得到A组份；