CN109161340A - 一种环保型防腐复合涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域,具体地涉及一种环保型防腐复合涂料,按重量份比计包括以下组分:树脂基料100‑150份,水性聚苯胺类防腐添加剂10‑15份,去离子水2‑10份;其中所述树脂基料为生漆或水性树脂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括聚苯胺或聚苯胺衍生物,所述水性聚苯胺类防腐添加剂还包括改性剂,所述改性剂为木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。本发明的有益效果在于:通过在生漆或水性树脂中添加水性聚苯胺类防腐添加剂的复合防腐涂料,具有优异的防腐性能,同时该涂料高固分且低VOC,是一种绿色环保的防腐复合涂料。

Description

一种环保型防腐复合涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域,具体地涉及一种环保型防腐复合涂料。
背景技术
金属材料,作为建筑业、制造业和各种重工业的基本材料之一,有着不可替代的重要作用。当金属材料暴露在一定的环境中(如温度,湿度,环境的pH值),金属和周围环境就会发生化学或者电化学反应,从而发生金属材料破坏和耗损的过程。金属腐蚀是金属材料存在的最为严重的问题,它普遍存在于国防建设和国民经济建设领域,严重制约着金属的运用范围和使用寿命,直接或者间接地造成巨大国民经济损失。据相关统计,全世界因腐蚀而报废的金属大概一亿吨,约占年产量的20-40%,经济损失占国民生产总值(GDP)的4.2%。随着工业化的不断进步,日益严重的腐蚀问题引起了各领域研究人员的关注。
为了减轻并减缓腐蚀过程,金属表层被覆涂保护涂料来隔绝与空气或者腐蚀介质的接触,其中有机复合涂层是被广泛应用于保护金属的防腐蚀涂料。这类涂层在金属和腐蚀性介质之间提供了物理屏障,从而保护了金属表面;并且在涂层中掺杂了功能性防腐填料,提高了涂层的耐腐蚀性能。其中,导电聚合物聚苯胺(PANI),由于具有阳极保护,化学氧化还原能力,化学稳定性,无毒性和环境友好性等已被提出作为金属保护涂料的防腐抑制剂,其分子结构表现出广泛的π电子非定域化以保护涂层起到效应。但由于PANI的溶解性极差,因此其作为缓蚀剂在酸性环境中的应用严重受限。
因此在开发新的复合防腐涂料时,提高防腐填料的溶解性同时降低挥发性有机溶剂(VOC)的使用从而制备出一种环境友好型的涂料越来越成为研究的热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种包括以水为分散剂的聚苯胺类防腐添加剂的环保型防腐复合涂料。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种环保型防腐复合涂料,按重量份比计包括以下组分:
树脂基料100-150份,水性聚苯胺类防腐添加剂10-15份,去离子水2-10份;
其中所述树脂基料为生漆或水性树脂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括聚苯胺或聚苯胺衍生物,所述水性聚苯胺类防腐添加剂还包括改性剂,所述改性剂为木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
本发明的有益效果在于:通过在生漆或水性树脂中添加水性聚苯胺类防腐添加剂的复合防腐涂料,具有优异的防腐性能,同时该涂料高固分且低VOC,是一种绿色环保的防腐复合涂料。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于:通过添加改性后的水性聚苯胺类防腐添加剂所得到的复合防腐涂料,具有优异的防腐性能,同时该涂料高固分且低VOC,绿色环保。
一种环保型防腐复合涂料,按重量份比计包括以下组分:
树脂基料100-150份,水性聚苯胺类防腐添加剂10-15份,去离子水2-10份;
其中所述树脂基料为生漆或水性树脂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括聚苯胺或聚苯胺衍生物,所述水性聚苯胺类防腐添加剂还包括改性剂,所述改性剂为木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过在生漆或水性树脂中添加水性聚苯胺类防腐添加剂的复合防腐涂料,具有优异的防腐性能,同时该涂料高固分且低VOC,是一种绿色环保的防腐复合涂料。
进一步的,所述水性树脂包括水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性酚醛树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性有机硅树脂、水性有机氟树脂和水性氨基树脂中的一种或多种。
从上述描述可知,水性聚苯胺类防腐添加剂可以与众多种的水性树脂复合得到防腐复合涂料。
进一步的,所述聚苯胺和聚苯胺衍生物均由单体反应物聚合反应得到,所述聚苯胺的单体反应物为苯胺,所述聚苯胺衍生物的单体反应物为4-氟苯胺或苯胺与4-氟苯胺的混合物。
进一步的,上述的环保型防腐复合涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:将述木质素磺酸钠和磷酸按摩尔比为0.1-1.5:0.1-1溶解于去离子水中得到反应液;
步骤2:将所述单体反应物加入到所述反应液中搅拌均匀得到混合反应物,其中所述单体反应物与木质素磺酸钠的摩尔比为0.5-3:0.5-3;
步骤3:将过硫酸铵溶解于去离子水中再加入到所述混合反应物中反应10-12h,得到反应产物,其中所述过硫酸铵与木质素磺酸钠摩尔比例为0.1-1:0.2-2;
步骤4:将所述反应产物滴加到有机溶剂中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥得到水性聚苯胺类防腐添加剂;
步骤5:将所述水性聚苯胺类防腐添加剂超声分散于去离子水中,再与树脂基料复合搅拌得到环保型防腐复合涂料。
进一步的,上述的环保型防腐复合涂料的制备方法中所述步骤3中反应温度为2-5℃。
进一步的,上述的环保型防腐复合涂料的制备方法中所述步骤4中的有机溶剂为异丙醇、丙酮和乙醇中的一种或多种。
进一步的,上述的环保型防腐复合涂料的制备方法中所述步骤4中的真空干燥温度为50-60℃,干燥时间为24h。
进一步的,上述的环保型防腐复合涂料的制备方法中所述步骤5超声分散时间为10-30min,搅拌时间为10-30min。
从上述描述可知,通过上述方法可制得包括水性聚苯胺类防腐添加剂的环保型防腐复合涂料。
实施例1:
将0.1mol木质素磺酸钠和0.1mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将0.1mol的苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.05mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为4℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为50℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺聚合反应得到的聚苯胺和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于4份的去离子水中,超声分散时间为10min,再与100份的生漆复合搅拌10min得到环保型防腐复合涂料。
实施例2:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将2mol的苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺聚合反应得到的聚苯胺和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例3:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂填料10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例4:
将1.5mol木质素磺酸钠和1mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为1:6)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.75mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为5℃,反应时间11h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为60℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂15份超声分散于2份的去离子水中,超声分散时间为30min,再与150份的生漆复合搅拌30min得到环保型防腐复合涂料。
实施例5:
将1.0mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为3:7)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.5mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例6:
将2mol木质素磺酸钠和0.5mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为3:5)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.5mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为50℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于10份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例7:
将1.0mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为5:5)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.5mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例8:
将1.0mol木质素磺酸钠和2.5mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为7:3)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.5mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例9:
将1.5mol木质素磺酸钠和1mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的苯胺和4-氟苯胺(两者之间摩尔比为4:1)的混合试剂加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.5mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间12h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺和4-氟苯胺混合物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于8份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例10:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将2mol的苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述性苯胺类填料10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的生漆复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例11:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的水性丙烯酸树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例12:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂13份超声分散于6份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与130份的水性酚醛树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例13:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂10份超声分散于2份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与100份的水性醇酸树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例14:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂15份超声分散于10份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与150份的水性有机硅树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例15:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为3℃,反应时间11h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的水性氨基树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例16:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为5℃,反应时间11h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为55℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的水性聚氨酯树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例17:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为2℃,反应时间12h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为50℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的水性环氧酯树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例18:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为3℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为50℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的水性聚酯树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实施例19:
将0.5mol木质素磺酸钠和0.25mol磷酸溶解于离子水中得到反应液加到反应容器中,再将1mol的4-氟苯胺加入到反应液中搅拌均匀得到混合反应物,将0.25mol过硫酸铵溶解于去离子水中得到过硫酸铵溶液加入到混合反应物中,反应温度为4℃,反应时间10h,得到反应产物,再将反应产物滴加到丙酮中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥,真空干燥温度为60℃,干燥时间为24h,得到水性聚苯胺类防腐添加剂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括由4-氟苯胺单体反应物聚合反应得到的聚苯胺衍生物和改性剂木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
取上述水性聚苯胺类防腐添加剂12份超声分散于5份的去离子水中,超声分散时间为25min,再与120份的水性有机氟树脂复合搅拌25min得到环保型防腐复合涂料。
实验测试:
取上述实施例2、3、5、7、8和10制得的环保型防腐复合涂料涂于预先用砂纸打磨处理,并用酒精棉擦拭干净的马口铁皮上,分别标记为LS-PANI、LS-FANI、PF-37、PF-55、PF-73、PANI,放入恒温恒湿箱(T=25℃,RH=85%)中制得测试样板。
对照实验1:取预先处理未涂敷涂料的马口铁皮标记为基板。
对照实验2:取预先处理的马口铁皮涂敷为没有掺杂任何防腐填料的生漆涂料,为空白组实验,制得的测试样板并标为L。
取实施例2、3、5、7、8和10制得的环保型防腐复合涂料的测试样板以及对照实验组,按本领域公知的步骤进行电化学腐蚀性能测试实验,测试以甘汞电极为参比电极,铂电极为辅助电极,测试样板为工作电极的三电极测试环境,测试溶液分别为3.5wt%NaCl溶液和1M HCl溶液,将测试样板及对照实验的样板放入测试溶液中浸泡半小时后开始测试Tafel曲线。其电阻(Rp),腐蚀速率(CR)和保护效率(PE)计算公式如下所示:
其中,ba和bc为阴极和阳极曲线斜率,Icorr为腐蚀电流,D为密度,V为化合价。Icorr,bare和Icorr,coated分别代表基板生漆的电流密度和涂敷涂料后样板的电流密度。
测试结果如表1所示,表1为实施例2、3、5、7、8和10涂漆样品以及对照实验组在3.5wt%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能测试结果:
表1
其中PE(0)该列数值以基板为参比值计算所得,PE(1)该列数值以样板L为参比值计算所得。
表2为实施例2、3、5、7、8和10制得的环保型防腐复合涂料的测试样板以及对照实验组在1M HCl溶液中的电化学腐蚀性能测试结果:
表2
其中PE(0)该列数值以基板为参比值计算所得,PE(1)该列数值以样板L为参比值计算所得。
从上述实验测试可知根据实施例所制备的掺杂填料的复合防腐涂料具有优异的防腐性能,在3.5wt%NaCl溶液和1M HCl腐蚀溶液中的保护效率均有明显提高。
综上所述,本发明提供的一种环保型防腐复合涂料通过在生漆或水性树脂中添加水性聚苯胺类防腐添加剂的复合防腐涂料,具有优异的防腐性能,同时该涂料高固分且低VOC,是一种绿色环保的防腐复合涂料。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种环保型防腐复合涂料,其特征在于,按重量份比计包括以下组分:
树脂基料100-150份,水性聚苯胺类防腐添加剂10-15份,去离子水2-10份;
其中所述树脂基料为生漆或水性树脂,所述水性聚苯胺类防腐添加剂包括聚苯胺或聚苯胺衍生物,所述水性聚苯胺类防腐添加剂还包括改性剂,所述改性剂为木质素磺酸钠、磷酸和过硫酸铵。
2.根据权利要求1所述的环保型防腐复合涂料,其特征在于,所述水性树脂包括水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性酚醛树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性有机硅树脂、水性有机氟树脂和水性氨基树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的环保型防腐复合涂料,其特征在于,所述聚苯胺和聚苯胺衍生物均由单体反应物聚合反应得到,所述聚苯胺的单体反应物为苯胺,所述聚苯胺衍生物的单体反应物为4-氟苯胺或苯胺与4-氟苯胺的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环保型防腐复合涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将述木质素磺酸钠和磷酸按摩尔比为0.1-1.5:0.1-1溶解于去离子水中得到反应液;
步骤2:将所述单体反应物加入到所述反应液中搅拌均匀得到混合反应物,其中所述单体反应物与木质素磺酸钠的摩尔比为0.5-3:0.5-3;
步骤3:将过硫酸铵溶解于去离子水中再加入到所述混合反应物中反应10-12h,得到反应产物,其中所述过硫酸铵与木质素磺酸钠摩尔比例为0.1-1:0.2-2
步骤4:将所述反应产物滴加到有机溶剂中搅拌,析出固体沉淀物,过滤后得到沉淀粗产物,将沉淀粗产物洗涤抽滤再进行真空干燥得到水性聚苯胺类防腐添加剂;
步骤5:将所述水性聚苯胺类防腐添加剂超声分散于去离子水中,再与树脂基料复合搅拌得到环保型防腐复合涂料。
5.根据权利要求4所述的环保型防腐复合涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中反应温度为2-5℃。
6.根据权利要求4所述的环保型防腐复合涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤4中的有机溶剂为异丙醇、丙酮和乙醇中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的环保型防腐复合涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤4中的真空干燥温度为50-60℃,干燥时间为24h。
8.根据权利要求4所述的环保型防腐复合涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤5超声分散时间为10-30min,搅拌时间为10-30min。
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