[发明专利]一种聚醚酰亚胺/聚醚醚酮复合涂料、制备方法及用于制备复合涂层

说明书

一种聚醚酰亚胺/聚醚醚酮复合涂料、制备方法及用于制备复合涂层，属于涂料技术领域。复合涂料由25％～32％的聚醚酰亚胺、15～25％的聚醚醚酮微粉、5％～10％的聚醚醚酮‑聚醚酰亚胺嵌段共聚物、0～8％的颜填料和余量的稀释剂组成。本发明通过共聚的方法将聚醚酰亚胺引入聚醚醚酮中，提高了聚醚醚酮的热性能，有利于降低两相尺寸，进而提高聚醚醚酮和聚醚酰亚胺的相容性。将嵌段共聚物和聚醚醚酮微粉作为填料加入到聚醚酰亚胺涂料体系中制成的涂层具有十分致密且稳定的均相，充分发挥了聚醚醚酮优异性能。所制备的涂层体现出较好的耐腐蚀性能，可以适用于多种工作环境下，是一种低膜厚、高耐腐蚀性能防腐涂料。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种聚醚酰亚胺/聚醚醚酮复合涂料、制备方法及用于制备复合涂层。

背景技术

聚芳醚酮是一类综合性能优异的热塑性耐高温工程塑料，其中聚醚醚酮(PEEK)是聚芳醚酮家族中商业化最重要的品种之一。聚醚醚酮凭借其出色的耐高温性能、机械性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能等，逐渐扩大了其在航空航天、汽车、机械制造以及石油化工等诸多领域的应用，成为了21世纪最有吸引力的高性能材料之一。聚醚醚酮分子式如下式所示：

在结构上，聚醚醚酮同时具有刚性的苯环基团和柔性的醚基，酮羰基又具有一定的极性，刚性基团对应了较高的玻璃化转变温度(Tg＝143℃)，柔性基团则为聚合物提供了优异的韧性和耐冲击性，极性基团增加了分子间作用力，提供了较高的熔点(Tm＝334℃)。聚醚醚酮的分子结构决定了它优异的综合性能，它不仅有良好的耐高温性能(长期使用温度250℃)，在结晶后分子链紧密规整堆砌，溶剂分子难于进入，耐溶剂性和耐化学品性良好，除浓硫酸外，聚醚醚酮几乎不溶于任何溶剂。同时，它的力学性能也十分优异，更具有很强的耐摩擦性、阻燃性、耐湿热老化性和耐辐射性。

聚醚酰亚胺(PEI)是无定形聚醚酰亚胺所制造的特种工程塑料，具有最佳的耐高温及尺寸稳定性，以及抗化学性、阻燃、电气性、高强度、高刚性等等，且在熔融状态下与聚醚醚酮以任意比例混溶。

中国发明专利《一种耐腐蚀涂层材料及其制备方法》，申请公布号CN13072853A，将石墨烯复合材料、改性聚醚醚酮加入环氧树脂中，制备了一种耐腐蚀的涂层材料，添加有改性聚醚醚酮，利用聚醚醚酮分子骨架中的酮键和醚键，有效提高了环氧树脂固化后的耐腐蚀性。

中国发明专利《一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂及其制备方法》，申请公布号CN109485836A涉及一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂醇酸分子骨架中含有一个酮键和两个醚键的重复单元，具有高硬度和贮存稳定性，制成的涂膜具有优异的附着力、耐磨性、耐热水性、耐高温性、耐老化性、抗沾污性、柔韧性、电绝缘性、耐腐蚀性和自阻燃性。

中国发明专利《在金属基材上制备聚醚酰亚胺涂层的方法》，申请公布号CN102575007A，有机溶剂、二酐、第一二胺和第二二胺置于反应容器中以形成反应混合物形成聚酰胺酸中间体，将中间体施涂在碳钢基材上固化以形成聚醚酰亚胺涂层。

中国发明专利《一种聚苯基砜涂料的配方及其制备方法和涂覆工艺》，申请号201410129024.7，提供了一种由聚苯基砜、聚醚醚酮微粉、含氟聚合物、填料和复合溶剂组成的聚苯基砜涂料。是在搅拌下将聚苯基砜溶于复合溶剂中，然后将聚醚醚酮微粉、含氟聚合物、填料和复合溶剂加入所得溶液中，在砂磨机中研磨得到。

由此可见，聚醚醚酮涂层越来越多地应用于防腐蚀涂料领域。聚醚酰亚胺作为一种无定型的聚合物，通过共聚的方法将其引入聚醚醚酮体系不仅可以提高聚醚醚酮的玻璃化转变温度，还有利于降低两相尺寸，提高聚醚醚酮和聚醚酰亚胺体系的相容性；相较于上述的简单共混的聚苯基砜/聚醚醚酮涂料，不但可以形成更加稳定的均相体系，而且聚醚酰亚胺对聚醚醚酮的结晶行为起了稀释剂的作用，共混体系的结晶方式几乎与纯聚醚醚酮的方式相同，仅在结晶度和结晶速度上有所降低，可以利用此特点对聚醚醚酮的结晶行为进行控制，更好地发挥两个组分的优势。