[发明专利]一种聚吡咯耐蚀防腐涂料及其制备和使用方法及复合材料

说明书

本发明公开了一种聚吡咯耐蚀防腐涂料及其制备和使用方法及复合材料，通过化学氧化聚合法制备了酸掺杂的聚吡咯材料，并通过其对E‑44环氧树脂进行了改性，添加到环氧树脂中，然后涂覆在镁合金上，研究了其防腐蚀性能。合成的十二烷基苯磺酸钠掺杂的聚合物作为填料添加到环氧树脂中作为涂料的涂层电阻增大、腐蚀电流密度减小，即该种涂料的耐蚀性能提高。结合力良好，有很好的施工性且污染小、成本低。

技术领域

本发明涉及防腐蚀技术领域，具体涉及一种聚吡咯耐蚀防腐涂料及其制备和使用方法及复合材料。

背景技术

导电高分子同时具有金属的导电性和高分子材料的双重属性，且成本低廉，质量密度小，易于合成和加工，这使得它们可以大规模应用于工业领域，如二极管、移动电话、微型显示器、太阳能电池及海洋防腐等方面。以涂层方式覆盖在金属基体表面可以提高由基体材料制备的零部件的耐蚀性与寿命。其中，聚吡咯(Polypyrrole,PPY)具有良好的掺杂、导电性能，可修饰在电极表面用作电催化材料，且比聚苯胺对金属的保护更好，比聚噻吩的防腐性能更好。目前制备聚吡咯防腐涂层的方法主要有以下三种电化学聚合，化学氧化法，共溶等，但是这些方法存在导电性能、耐蚀性不足的缺陷，涂层质量还有待提高。

因此如何获得高分子耐蚀涂层，并且选择一种生产设备简单、工艺流程短的制备方法，获得与基体结合力好、不易脱落且耐蚀性能优异的涂层是亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚吡咯耐蚀防腐涂料及其制备和使用方法及复合材料，本发明的技术方案能够得到导电性能、耐蚀性较高的耐蚀防腐涂层。

为实现本发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种聚吡咯耐蚀防腐涂料，其组分包括环氧树脂、固化剂和掺杂聚吡咯粉末，以质量比计，环氧树脂、固化剂和掺杂聚吡咯粉末的质量比为(60±1)：(30±0.5)：1；

所述掺杂聚吡咯粉末为草酸掺杂聚吡咯粉末或者二烷基苯磺酸钠掺杂聚吡咯粉末。

优选的，掺杂聚吡咯粉末的制备过程包括：

将十二烷基苯磺酸钠或草酸加入乙醇水溶液中，充分搅拌溶解，得到溶液A；

向溶液A中加入吡咯单体，进行搅拌反应，充分反应后得到溶液B；

向溶液B中加入FeCl₃水溶液，使得Fe³⁺与吡咯的摩尔比＝(3±1)：1，进行搅拌反应，充分反应后得到混合液；

对所述混合液进行离心分离、洗涤、真空干燥，得到掺杂聚吡咯粉末；

其中，乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为(1±0.3)：1；每60-80ml乙醇对应加入2-3mmol十二烷基苯磺酸钠或草酸；每2-3mmol十二烷基苯磺酸钠或草酸对应加入1.6-2.5ml吡咯单体；FeCl₃水溶液中，每40-50ml的溶剂对应的溶质为4.8-6.2g。

优选的，所述环氧树脂为E-44环氧树脂或同类环氧树脂。

优选的，所述固化剂为聚酰胺固化剂。

优选的，将十二烷基苯磺酸钠或草酸加入乙醇水溶液后，搅拌时间为10-20分钟；向溶液A中加入吡咯单体后，搅拌反应时间为30-50分钟；向溶液B中加入FeCl₃水溶液后，搅拌反应时间为30min-60min；所述真空干燥的温度为80-90℃，真空干燥时间为10-12h。

本发明还提供了一种上所述聚吡咯耐蚀防腐涂料的制备方法，包括如下过程：

将环氧树脂加入掺杂聚吡咯粉末散液中，掺杂聚吡咯粉末散液中的分散剂为正丁醇；

然后进行搅拌，使正丁醇完全挥发；