CN102134410A - 一种高性能水性防腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高性能水性防腐蚀涂料的制备方法，包括无机材料树脂30～60份，聚苯胺基纳米复合材料0.5～30份，固化剂0～30份，消泡剂0.1～1份，分散剂0.1～1份，流平剂0.1～1份。该涂料因不含有机树脂和有机溶剂，因而耐热，耐磨，耐候，耐油，防火，绿色环保；该涂料制造工艺简单，可常温固化，与金属结合力强，且成本低廉，可广泛运用于航空、航海、化工、电子等的防腐蚀领域。

Description

一种高性能水性防腐蚀涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性防腐蚀涂料领域的制备领域，具体地说，涉及一种以聚苯胺基纳米复合材料作为防腐蚀剂、以无机材料作为基体树脂的高性能水性防腐蚀涂料的制备方法。
背景技术
据统计，每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的1/3，造成的损失非常巨大，因此防腐蚀涂料的研究一直是金属防护和涂料工业的一个重要课题。传统涂层由于受自身材料性质及工艺的限制，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，而且有相当一部分涂层因含铅或铬酸盐等有毒物质，在制备及施工过程中存在环境污染的危险，这与社会经济可持续发展战略的要求不相适应。因此，开发新型高耐腐蚀涂层材料及其绿色制备技术成为金属腐蚀与防护领域的追求目标之一。
聚苯胺具有结构多样化、环境稳定性好、合成简易、单体成本低廉、物理性能优异等优点，特别是它具有独特的质子酸掺杂机制和优良的导电性能，被认为是最有实际应用前景的导电聚合物之一。自从DeBerry发现聚苯胺对铁基金属具有防护作用至今，已有大量研究报道聚苯胺的防腐蚀机理和防腐效果，于是聚苯胺又成为最有应用前途的防腐蚀剂之一。聚苯胺基涂料的防腐蚀机理主要有：①所形成的涂层隔绝了空气、腐蚀性物质与金属基材的接触；②聚苯胺可使金属基材的电化学腐蚀电位正移而达到贵金属的电极电位；③聚苯胺对金属基材发生钝化而相应形成致密稳定的氧化层；④聚苯胺还可以与金属发生如图所示的类似的相互作用，这使得聚苯胺在很少用量的条件下，即可达到良好的防腐蚀效果，显示出良好的催化特性；⑤聚苯胺在基体树脂中导电性能的维持，还能使整个涂层对任何裸露的金属区域都能起到钝化作用。
但是，聚苯胺综合力学性能差、溶解性和可熔性极差及流变性能不良的缺点使其难于采用传统成型加工的方法，这就严重妨碍了其在各个领域的大规模推广应用。因此，如何改进聚苯胺的加工性能是促进聚苯胺实用化的关键。为此人们进行了不懈的努力，发现聚苯胺与纳米材料的复合改性技术可以克服其加工性差的缺点，并获得具有多种功能性的纳米复合材料，这些功能材料可广泛应用于电导、磁导、电显示、静电屏蔽、微波吸收、金属防腐、光催化和传感等领域。
在聚苯胺防腐蚀涂料的制备中，基本以有机树脂作为成膜物质，普遍存在涂层耐高温、耐磨性、防火、耐候、耐油等性能不佳的特点，从而不能在极端恶劣的腐蚀环境中得到运用。例如，中国专利ZL 01138153.1提出将环氧树脂与聚苯胺、稀释剂混合，研磨后再与酚醛胺、聚酰胺、稀释剂混合均匀，得到聚苯胺防腐蚀涂料，该专利以有机溶剂做稀释剂，对环境的污染和人体的伤害较大；中国专利CN 101407650A提出将低聚体、活性稀释剂、聚苯胺、填料、光引发剂、助剂进行共混，经搅拌、研磨、过滤等，获得紫外光固化聚苯胺防腐蚀涂料，该专利所得涂料的固化受限于紫外光的穿透深度，容易固化不完全，从而导致涂层性能不佳；中国专利CN 101418146A提出用低聚体、活性稀释剂、聚氨酯多元醇、聚苯胺、填料、光引 发剂和助剂制得紫外光-热双固化聚苯胺防腐蚀涂料，该专利改善了涂层的性能，但稀释剂仍为有机溶剂，不利于环保。
与有机树脂形成的涂膜相比，无机材料树脂所形成的涂膜具有较佳的阻燃性、耐热性、耐候性、耐腐蚀性、绝缘性、绝热性、耐磨性等。且在无机材料树脂中使用不同的填料，可使涂膜具有防锈、防腐蚀、导电、防静电、抗高温氧化、吸收紫外线、热放射、蓄光、抗菌、防结露、除臭等各种不同的特殊功能，满足于宇航、电子、信息等行业的特殊要求。目前，以聚苯胺基纳米复合材料作为防腐蚀剂、以无机材料作为基体树脂的高性能水性防腐蚀涂料的制备方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能水性防腐蚀涂料的制备方法，该方法制备出的高性能水性防腐蚀涂料具有耐高温、耐磨损、阻燃、耐油、耐候、可在常温下固化、重金属含量低、零VOC、成本低廉等优点。
本发明的目的是通过下述方式实现的。
1.一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于包括无机材料树脂30～60％，聚苯胺基纳米复合材料0.5～30份，固化剂0～30份，消泡剂0.1～1份，分散剂0.1～1份，流平剂0.1～1份。
所述的无机材料树脂为磷酸盐、硅酸盐、地质聚合物、硅溶胶、硅酸乙酯中的一种或几种。
在磷酸盐树脂中，常用的有磷酸二氢铝，其制备方法为：将40～70份的磷酸、10～30份的氢氧化铝、20～30份的水混合搅拌后置于80～100℃中反应1～4h，冷却后用水调节溶液密度为1.1～1.6g/cm3，即得磷酸二氢铝树脂。其中，磷酸的质量百分比浓度为85％。
地质聚合物树脂的制备方法为：将10～50份的碱激发剂溶于10～100份的水中，形成溶液，然后将50～80份的硅铝材料加入到溶液中，搅拌至形成胶状物，即得地质聚合物。其中，碱激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸钾、氟化钠、氟化钾、硅酸钠、硅酸钾、铝硅酸钠、铝硅酸钾、硅酸碳酸钠中的一种或几种；硅铝材料为高岭土、偏高岭土、粉煤灰、矿渣、煤渣、火山浮石、蒙脱石、凹凸棒石、硅藻土、云母、水滑石、伊利石、叶蜡石、沸石、石英、长石中的一种或几种。
所述的聚苯胺基纳米复合材料的制备过程为：将纳米材料分散到水中形成纳米材料分散液，然后往纳米材料分散液中分别加入苯胺和质子酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为0～50℃下加入氧化剂水溶液，不断搅拌，反应1～24h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，所得滤饼即为聚苯胺基纳米复合材料。其中，纳米材料与水的质量比为10～30∶100，苯胺与纳米材料的质量比为0.3～1∶1，质子酸与苯胺的摩尔比为0.15～11.68∶1，质子酸的浓度为1.0～4.0mol/L，氧化剂与苯胺的摩尔比为0.8～1.2∶1，氧化剂溶液的摩尔浓度为0.8～1.2mol/L；纳米材料为氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化铈、氧化锆、氧化锡、氧化铁、氧化锰、氧化钒、氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钇、磷酸钛、磷酸铁、磷酸钙、三聚磷酸钙、三聚磷酸铝、硫酸钡、硫酸钙、石墨、碳黑、碳纳米管、石墨烯、凹凸棒石、蒙脱石、高岭土、硅藻土、硅灰石、云母、水滑石、伊利石、海泡石、氮化铬、氮化硅、碳化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；苯胺为苯胺或取代的苯胺；质子酸为对甲基苯磺酸、樟脑磺酸、磺基水杨酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、二壬基萘磺酸、聚苯乙烯磺酸、氨基磺酸、氨基苯磺酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸和磷酸中的一种或几种；氧化剂为过硫酸铵。
所述的磷酸二氢铝的固化剂为氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化锆、磷酸盐类、高铝水泥的一种或几种，其中磷酸盐类包括磷酸钠、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、聚磷酸钠；所述的地质聚合物的固化剂为氟硅化物。
所述的消泡剂为磷酸三丁酯、硅油类中的一种或几种，其中硅油类包括甲基硅油、乙基硅油、二甲基硅油、亲水性硅油；所述的分散剂为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羟基纤维素类、聚丙烯酸盐类、BYK163中的一种或几种，其中羟基纤维素包括羟甲基纤维素、 羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素，聚丙烯酸盐类包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾；所述的流平剂为硅烷偶联剂、聚丙烯酸类、BYK371中的一种或几种，其中硅烷偶联剂为烷氧基硅烷，包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三甲基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、α-巯甲基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，聚丙烯酸类包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸。
本发明的有益效果是：
1.本发明所得的高性能水性防腐蚀涂料不含有机溶剂，零VOC，且重金属含量低，是一种绿色环保的涂料。
2.本发明所得的高性能水性防腐蚀涂料不含有机树脂，成膜物为无机材料树脂，具有较佳的耐热性、耐候性、耐磨性和耐油性。
3.本发明所得的高性能水性防腐蚀涂料以聚苯胺基纳米复合材料为防腐蚀剂，一方面改善了纯聚苯胺的力学性能，从而改善了聚苯胺基涂料的力学性能；另一方面赋予聚苯胺基纳米复合材料以纳米材料的性能，从而赋予聚苯胺基涂料以新的性能。
4.本发明所得的高性能水性防腐蚀涂料可在常温下固化，且成本低廉，能大规模工业化运用。
附图说明
结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1聚苯胺对金属的催化作用图
表1涂膜的性能测试表
具体实施方式
本发明将高性能水性防腐蚀涂料涂覆在经打磨、除油、除锈的金属钢板上，经常温固化后，测试涂层性能。按照GB 1720-79(89)测定涂层的附着力，按照GB6739/86测试涂层的硬度，将涂层置于950℃中煅烧2h后的失重率来考察涂料的耐高温性能，采用NormanRCA耐磨测试仪(荷载175g)测试涂层的耐磨性，按照GB1771/91测试涂层的耐盐雾性能。
实施例1：
将10.00g纳米氧化钛分散到100.00g去离子水中形成纳米氧化钛分散液，然后往纳米氧化钛分散液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺和95.80ml 4.0mol/L盐酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为0℃下加入32.30ml 1.2mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应24h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到氧化钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
取70.00g质量百分比浓度为85％的磷酸、30.00g的氢氧化铝、20.00g的水置于100℃中混合搅拌反应1h，冷却后用水调节溶液密度为1.10g/cm3，即得磷酸二氢铝树脂。
将60.00g磷酸二氢铝树脂、30.00g氧化钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼、1.00g六偏磷酸钠，于高速搅拌机下混合2h，之后加入30.00g氧化锆、1.00g磷酸三丁酯、1.00gγ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷，继续在高速搅拌机下混合4h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例1：
在实施例1涂料的制备过程中，不加入氧化钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
实施例2：
将10.00g纳米氧化锆分散到33.30g去离子水中形成纳米氧化锆分散液，然后往纳米氧化锆分散液中分别加入10.00g(0.10753mol)苯胺和16.13ml 1.0mol/L磺基水杨酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为50℃下加入107.53ml 0.8mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应1h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到氧化锆/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
将40.00g的硅酸钠和10.00g的氢氧化钠溶于100g的水中，形成溶液，然后将80g的偏高岭土加入到溶液中，搅拌至形成胶状物，即得地质聚合物。
将30.00g地质聚合物、0.50g氧化锆/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.10g羟甲基纤维素，于砂磨机下搅拌混合0.5h，之后加入10.00g氟硅化钾、0.10g硅油、0.10g甲基三甲氧基硅烷，继续在砂磨机下搅拌混合1h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例2：
在实施例2涂料的制备过程中，不加入氧化锆/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
实施例3：
将10.00g磷酸钛分散到80.00g去离子水中形成磷酸钛分散液，然后往磷酸钛分散液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺和83.40ml 1.5mol/L对甲苯磺酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为20℃下加入32.30ml 1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应4h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到磷酸钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
取40.00g质量百分比浓度为85％的磷酸、10.00g的氢氧化铝、30.00g的水置于80℃中混合搅拌反应4h，冷却后用水调节溶液密度为1.6g/cm3，即得磷酸二氢铝树脂。
将50.00g磷酸二氢铝树脂、1.00g磷酸钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.50g三聚磷酸钠，于高速搅拌机下混合1h，之后加入15.00g氧化铝、0.50g甲基硅油、0.50g聚丙烯酸钠，继续在高速搅拌机下混合2h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例3：
在实施例3涂料的制备过程中，不加入磷酸钛/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
比较例4：
在实施例3涂料的制备过程中，将磷酸二氢铝树脂替换为水性环氧树脂，固化剂氧化铝替换为聚酰胺，得到水性有机防腐蚀涂料。
实施例4：
将10.00g纳米碳化硅分散到60.00g去离子水中形成纳米碳化硅分散液，然后往纳米碳化硅分散液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺、6.4g(0.0196mol)十二烷基苯磺酸和60mL0.5M(0.03mol)的磷酸所制备的混酸溶液，搅拌均匀，在反应温度为20℃下加入30.00ml 1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应6h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到碳化硅/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
将10g的氢氧化钾溶于10g的水中，形成溶液，然后将50g的粉煤灰加入到溶液中，搅拌至形成胶状物，即得地质聚合物。
将50.00g地质聚合物、2.50g碳化硅/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.90g焦磷酸钠，于球磨机下搅拌混合0.5h，之后加入10.00g氟硅化钠、0.50g磷酸三丁酯、0.30g十八烷基三甲基硅烷，继续在球磨机下搅拌混合1h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例5：
在实施例4涂料的制备过程中，不加入碳化硅/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
实施例5：
将10.00g蒙脱石分散到60.00g去离子水中形成蒙脱石分散液，然后往蒙脱石分散液中分别加入4.00g(0.04301mol)苯胺和83.30ml 3.0mol/L磷酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为20℃下加入43.01ml 1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应8h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到蒙脱石/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
将50.00g硅溶胶、2.00g蒙脱石/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.80g二甲基硅油，于砂磨机下混合2h，之后加入0.50g甲基硅油、0.50g丙烯基三甲氧基硅烷，继续在砂磨机下混合2h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例6：
在实施例5涂料的制备过程中，不加入蒙脱石/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
实施例6：
将10.00g碳纳米管分散到80.00g去离子水中形成碳纳米管分散液，然后往碳纳米管分散液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺、28.67mL 1.0mol/L磺基水杨酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为10℃下加入30.00ml 1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应5h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
将40.00g硅酸乙酯、5.00g碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.60g BYK163，于高速搅拌机下混合2h，之后加入0.40g亲水性硅油、0.40g BYK371，继续在高速搅拌机下混合2h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例7：
在实施例6涂料的制备过程中，不加入碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
实施例7：
将10.00g三聚磷酸铝分散到80.00g去离子水中形成三聚磷酸铝分散液，然后往三聚磷酸铝分散液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺、3.75g(0.01720mol)磺基水杨酸与37.5ml4.0mol/L的盐酸所制备的混酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为10℃下加入30.00ml1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应5h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
将60.00g硅酸钾树脂、1.50g三聚磷酸铝/聚苯胺纳米复合材料滤饼、0.60g羟乙基纤维素，于砂磨机下混合2h，之后加入0.40g亲水性硅油、0.40g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，继续在砂磨机下混合2h，得到高性能水性防腐蚀涂料。
比较例8：
在实施例7涂料的制备过程中，不加入三聚磷酸铝/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
比较例9：
在实施例7涂料的制备过程中，将硅酸钾树脂替换为水性丙烯酸树脂，得到水性有机防腐蚀涂料。
实施例8：
取含10.00g聚甲基丙烯酸甲酯、60.00g去离子水的纳米乳液，然后往纳米乳液中分别加入3.00g(0.03226mol)苯胺和60.00ml 2.0mol/L氨基磺酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为30℃下加入32.00ml 1.0mol/L过硫酸铵水溶液，不断搅拌，反应4h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，得到聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯胺纳米复合材料滤饼。
取60.00g质量百分比浓度为85％的磷酸、30.00g的氢氧化铝、20.00g的水置于90℃中混合搅拌反应2h，冷却后用水调节溶液密度为1.25g/cm3，即得磷酸二氢铝树脂。
将20.00g硅酸钾树脂、10.00g硅酸锂树脂、10.00g聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯胺纳米复合材料滤饼、1.00g六偏磷酸钠，于球磨机下混合1h，之后加入30.00g氧化锌、20.00g磷酸二氢铝、0.50g亲水性硅油、1.00g聚丙烯酸，继续在球磨机下混合2h，得到高性能 水性防腐蚀涂料。
比较例10：
在实施例8涂料的制备过程中，不加入聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯胺纳米复合材料滤饼，得到水性无机涂料。
表1涂膜的性能测试表
  样品   附着力   硬度   RCA  磨耗   950℃  失重率(％)   盐雾(h)  涂层不起泡、不锈蚀   10％盐水浸泡(h)  涂层不起泡、不锈蚀
  实施例1   1   6H   1600次   7.60   28000   7000
  实施例2   1   6H   2200次   1.20   38000   10000
  实施例3   1   6H   2000次   2.80   70000   18000
  实施例4   1   6H   2500次   4.20   30000   8000
  实施例5   2   6H   1200次   4.40   35000   9000
  实施例6   1   6H   1500次   6.50   46000   12000
  实施例7   1   6H   1600次   5.60   55000   14000
  实施例8   1   6H   1800次   13.50   45000   11000
  比较例1   1   6H   1500次   3.50   16000   4000
  比较例2   1   6H   1600次   0.75   21000   5000
  比较例3   1   6H   1700次   2.40   30000   8000
  比较例4   1   3H   1100次   98.90   26000   6600
  比较例5   1   6H   1450次   2.80   18000   4500
  比较例6   2   6H   1000次   3.50   20000   4800
  比较例7   1   6H   1300次   3.40   22000   5500
  比较例8   1   6H   1500次   2.30   24000   6000
  比较例9   1   2H   1000次   99.80   25000   6200
  比较例10   1   6H   1600次   3.10   23000   5500

Claims (8)

1.一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于包括无机材料树脂30～60份，聚苯胺基纳米复合材料0.5～30份，固化剂0～30份，消泡剂0.1～1份，分散剂0.1～1份，流平剂0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于无机材料树脂为磷酸二氢铝、硅酸盐树脂、地质聚合物、磷酸盐和水玻璃的混合液中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于聚苯胺基纳米复合材料的制备过程为：将纳米材料分散到水中形成纳米材料分散液，然后往纳米材料分散液中分别加入苯胺和质子酸水溶液，搅拌均匀，在反应温度为0～50℃下加入氧化剂水溶液，不断搅拌，反应1～24h后，经抽滤，并洗涤至滤液呈无色，所得滤饼即为聚苯胺基纳米复合材料。其中，纳米材料与水的质量比为10～30∶100，苯胺与纳米材料的质量比为0.3～1∶1，质子酸与苯胺的摩尔比为0.15～11.68∶1，质子酸的浓度为1.0～4.0mol/L，氧化剂与苯胺的摩尔比为0.8～1.2∶1，氧化剂溶液的摩尔浓度为0.8～1.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于磷酸二氢铝的固化剂为氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化锆、磷酸盐类、高铝水泥的一种或几种，其中磷酸盐类包括磷酸钠、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、聚磷酸钠；地质聚合物的固化剂为氟硅化物。
5.根据权利要求1所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于消泡剂为磷酸三丁酯、硅油类中的一种或几种，其中硅油类包括甲基硅油、乙基硅油、二甲基硅油、亲水性硅油；分散剂为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羟基纤维素类、聚丙烯酸盐类、BYK163中的一种或几种，其中羟基纤维素包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素，聚丙烯酸盐类包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾；流平剂为硅烷偶联剂、聚丙烯酸类、BYK371中的一种或几种，其中硅烷偶联剂为烷氧基硅烷，包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三甲基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、α-巯甲基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，聚丙烯酸类包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸。
6.根据权利要求2所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于磷酸二氢铝的制备方法为：将40～70份的磷酸、10～30份的氢氧化铝、20～30份的水混合搅拌后置于80～100℃中反应1～4h，冷却后用水调节溶液密度为1.1～1.6g/cm3，即得磷酸二氢铝树脂。其中，磷酸的质量百分比浓度为85％。
7.根据权利要求2所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于地质聚合物的制备方法为：将10～50份的碱激发剂溶于10～100份的水中，形成溶液，然后将50～80份的硅铝材料加入到溶液中，搅拌至形成胶状物，即得地质聚合物。其中，碱激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸钾、氟化钠、氟化钾、硅酸钠、硅酸钾、铝硅酸钠、铝硅酸钾、硅酸碳酸钠中的一种或几种；硅铝材料为高岭土、偏高岭土、粉煤灰、矿渣、煤渣、火山浮石、蒙脱石、凹凸棒石、硅藻土、云母、水滑石、伊利石、叶蜡石、沸石、石英、长石中的一种或几种。
8.根据权利要求3所述的一种高性能水性防腐蚀涂料，其特征在于纳米材料为氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化铈、氧化锆、氧化锡、氧化铁、氧化锰、氧化钒、氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钇、磷酸钛、磷酸铁、磷酸钙、三聚磷酸钙、三聚磷酸铝、硫酸钡、硫酸钙、石墨、碳黑、碳纳米管、石墨烯、凹凸棒石、蒙脱石、高岭土、硅藻土、硅灰石、云母、水滑石、伊利石、海泡石、氮化铬、氮化硅、碳化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述的苯胺为苯胺或取代的苯胺；质子酸为对甲基苯磺酸、樟脑磺酸、磺基水杨酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、二壬基萘磺酸、聚苯乙烯磺酸、氨基磺酸、氨基苯磺酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸和磷酸中的一种或几种；氧化剂为过硫酸铵。
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