[发明专利]一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理领域，特别涉及一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料。

背景技术

迄今为止，有机涂层是海洋结构最主要、最有效、最经济、最普遍的保护手段，但苛刻的海洋环境对有机涂层防护效果提出了严峻挑战。涂层在海水中长期服役，会发生涂层从金属基体剥落现象，减弱涂层对金属的防护性能。涂层与金属间的界面结合力是影响涂层防护性能的技术关键，是有机涂层充分发挥防腐性能的先决条件。涂层与金属界面结合力不好，将导致涂层开裂、脱落、起皮等一系列劣化失效行为发生，从而失去保护作用，加速金属腐蚀。环氧涂层具有良好的耐蚀性及耐化学药品性，附着力好，可采用多种单体进行接枝改性，采用多种固化剂固化而获得不同性能的漆膜，在海洋重防腐中占主导地位。但是目前环氧基防腐涂层与金属表面的结合较低，约在5MPa左右，在长期使用过程中，尤其是在潮湿或水下条件下，涂层很容易与金属基材分离而失去防护效果。中国专利(201010580437.9)介绍了一种利用二异氰酸酯将含羧基有机化合物接枝在环氧树脂上制备带羧基官能团的环氧树脂及其制备方法，其缺陷是该羧酸化合物与环氧树脂接枝效率低，涂层没有采用固化剂，对涂层内部凝聚力、界面结合力、防腐性能的提高有限，难以获得实际应用。因此，需要研究新型带锈涂层的表面处理方法，以提高涂层结合力和防腐性。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料，旨在提高防护涂层的结合力和耐蚀性，改善金属表面的带锈涂装性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料，按质量份数计由以下组分构成:

多羧基环氧树脂 30-80份，

异氰酸酯接枝聚苯胺 5-45份，

缓蚀剂 0.01-2份

锈蚀转化剂 0.5-15份

溶剂 5-65份。

所述的多羧基环氧树脂具有如下结构：

式中，a处的-O-也可以是-NH-；

R₁为：脂肪烷烃，芳香烷烃中的一种；

R₂为：甲苯，六次甲基，异佛尔酮，二苯基甲烷，二环己基甲烷，六氢甲苯中的一种；

R₃为-H，-OH，-NH₂中的一种；

R₄为-OH，-NH₂中的一种；其中R₄为多元羧酸单体聚合前a处的官能团；

R₅、R₆为-H,-COOH,-CH₂-COOH,-CH(OH)COOH中的一种。

所述的异氰酸酯接枝聚苯胺采用以下方法制备：按质量份，将2份聚苯胺、5-20份N-甲基吡咯烷酮置于干燥、密闭的容器内，在氮气保护下，搅拌20-30分钟，制得悬浊液A；将0.1-1份二异氰酸酯溶于5-10份N-甲基吡咯烷酮，用恒压滴液漏斗以10-80滴/分钟加入悬浊液A中，滴完后进行超生波分散20分钟，并在0-40℃反应1-24小时；抽滤并除去溶剂和未反应二异氰酸酯，获得异氰酸酯接枝聚苯胺。

其中二异氰酸酯可以为甲苯二异氰酸酯(TDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六氢甲苯二异氰酸酯(HTDI)中的一种或几种。

多羧基环氧树脂由以下质量份的组分组成：环氧树脂1份，二异氰酸酯1-4份，多元羧酸1-4份。

所述多羧基环氧树脂的制备方法如下：

1)制备异氰酸酯接枝环氧树脂：分别用溶剂将环氧树脂和二异氰酸酯溶解，在搅拌和氮气保护条件下，将环氧树脂溶液逐滴加入二异氰酸酯溶液中，在20℃-120℃反应2-10小时，减压蒸馏，获得异氰酸酯改性环氧树脂；

2)将多元羧酸溶解于无水N-甲基吡咯烷酮中，制得多元羧酸化合物溶液；将步骤1)制备的异氰酸酯改性环氧树脂的无水N-甲基吡咯烷酮溶液，在搅拌下逐滴加入多元羧酸化合物溶液中，在20℃-120℃反应2-10小时，随后减压蒸出多余溶剂，获得多羧基环氧树脂。

锈蚀转化剂可以为单宁酸。

缓蚀剂可以为乌洛托品。

溶剂可以为甲苯、二甲苯、苯乙烯、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种或几种。