專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，傳統(tǒng)的涂料工業(yè)正面臨巨大的挑戰(zhàn)。環(huán)境友好涂料的清潔生產(chǎn)技術(shù)是目前世界各國(guó)努力發(fā)展的一個(gè)方向。紫外光(UV)固化涂料是20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)的一種全新的綠色環(huán)保型涂料，具有不含揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，對(duì)環(huán)境污染小，固化速度快，節(jié)省能源、固化產(chǎn)物性能好、適合于高速自動(dòng)化生產(chǎn)等突出優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于家具、地板、電子等行業(yè)。雖然UV固化涂料在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，但是作為金屬防腐的應(yīng)用研究和產(chǎn)品報(bào)道并不多。(參考文獻(xiàn)張強(qiáng)宇,肖新顏.國(guó)內(nèi)紫外光固化涂料的發(fā)展及應(yīng)用.合成材料老化與應(yīng)用，2004，33(2):2629)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明利用紫外光固化涂料環(huán)保特性和聚苯胺的防腐特性，開(kāi)發(fā)出一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料及其制備方法。紫外光固化聚苯胺防腐涂料不含有任何有機(jī)溶劑，不存在voc排放問(wèn)題；而聚苯胺是一種高分子材料，不含有Pb、Cr、Zn等元素。因此這種涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中均不存在環(huán)境污染問(wèn)題，是一種完全綠色環(huán)保型的涂料，相關(guān)的產(chǎn)品目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際上還未見(jiàn)報(bào)道。1.本發(fā)明提供一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料，其組份及重量百分為低聚體活性稀釋劑填料光引發(fā)劑助劑所述的聚苯胺的結(jié)構(gòu)式為:4060,2030，110，530，35，0.53;式中，0<y<l，n=l-500，R、R2、R!'和112，為H,CkH2k+1或OCkH2k+1，其中k二0-20;所述的低聚體為環(huán)氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯；所述的環(huán)氧丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中，R為雙酚A環(huán)氧或酚醛環(huán)氧；所述的聚氨酯丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中，R為甲苯基、二苯基甲烷、苯二亞甲基、六亞甲基、異氟爾酮基或二環(huán)已基甲烷基；R，為HO-(CH2CH20)n-H或HO-(CH2CHO)m-H，其中，n=l-50，m=l-50;CH3所述的活性稀釋劑為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體；所述的光引發(fā)劑是2-羥基-2-甲基-l-苯基丙酮或l-羥基環(huán)己基苯甲酮；所述的助劑為分散劑BYK163或流平劑BYK371;所述的填料為滑石粉、碳酸鈣或沉淀硫酸鋇。本發(fā)明提供的一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料的制備方法的步驟和條件如下按配比稱(chēng)取低聚體、活性稀釋劑放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下放入聚苯胺粉末，攪拌0.5-2小時(shí)，攪拌下再分別加入助劑、光引發(fā)劑和填料，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5-3小時(shí)，砂磨1-10小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾，得到一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料。將上述得到的涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，60°C下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能。本發(fā)明采用聚苯胺作為防腐添加劑，其防腐機(jī)理為聚苯胺具有比一般金屬較正的氧化還原電位(0.2-0.3Vw.SCE)，它使鋼鐵的表面發(fā)生氧化，并達(dá)到鐵的鈍化電位，使鐵表面生成一層化學(xué)穩(wěn)定的致密氧化層，阻止了鐵的進(jìn)一步氧化。本發(fā)明采用聚苯胺作為防腐添加劑，加入到紫外光固化涂料中，利用聚苯胺所特有的防腐性質(zhì)，使到紫外光固化涂料的防腐性能提高3-5倍。本發(fā)明制得的紫外光固化聚苯胺防腐涂料具有較強(qiáng)的耐鹽霧、酸、堿等介質(zhì)和大氣環(huán)境腐蝕，本發(fā)明制備出的防腐涂料對(duì)于不同金屬如鋼鐵、銅、鋁等均有很好的防腐效果。本發(fā)明的防腐涂料具有以下技術(shù)特點(diǎn)(1)紫外光固化聚苯胺防腐涂料充分利用聚苯胺可逆的氧化還原性能，具有全新的鈍化型防腐機(jī)理，理論上可以采用很少的聚苯胺，即可達(dá)到防腐效果。(2)紫外光固化聚苯胺防腐涂料具有較強(qiáng)的耐酸、堿等介質(zhì)腐蝕特性，適合在非常惡劣環(huán)境條件下使用，特別適用于海洋環(huán)境下的防腐。(3)紫外光固化聚苯胺防腐涂料不含有Pb、Cr、Zn等重金屬，同時(shí)在配方中不含有任何有機(jī)溶劑。因此這種涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中均不存在環(huán)境污染問(wèn)題，是一種完全綠色環(huán)保型的涂料具體實(shí)施例方式對(duì)比例分別稱(chēng)取環(huán)氧丙烯酸酯89克，丙烯酸羥乙酯60克，放入到實(shí)驗(yàn)室用砂磨機(jī)罐中，攪拌下再分別加入分散劑BYK163:0.5克，滑石粉10克，碳酸鈣20克，沉淀硫酸鋇10克，流平劑BYK371:0.5克，2-羥基-2-甲基-l-苯基丙酮10克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌3小時(shí)，砂磨1小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，6(TC下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例1:分別稱(chēng)取環(huán)氧丙烯酸酯89克，丙烯酸羥乙酯40克，放入到實(shí)驗(yàn)室用砂磨機(jī)罐中，攪拌下加入聚苯胺2克，攪拌0.5小時(shí)。攪拌下再分別加入分散劑BYK163:0.5克，滑石粉15克，碳酸鈣30克，沉淀硫酸鋇15克，流平劑BYK371:0.5克，2-羥基-2-甲基-l-苯基丙酮8克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌3小時(shí)，砂磨1小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，6(TC下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例2:,分別稱(chēng)取環(huán)氧丙烯酸酯80克，丙烯酸環(huán)己酯42克，放入到砂磨機(jī)罐中，攪拌下加入聚苯胺10克，攪拌1小時(shí)。攪拌下再分別加入分散劑BYK163:l克，滑石粉15克，碳酸鈣30克，沉淀硫酸鋇15克，流平劑BYK371:l克，2-羥基-2-甲基-l-苯基丙酮6克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5小時(shí)，砂磨5小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，6(TC下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例3:分別稱(chēng)取環(huán)氧丙烯酸酯106克，丙烯酸異冰片酯50克，放入到砂磨機(jī)罐中，攪拌下加入聚苯胺20克，攪拌2小時(shí)。攪拌下再分別加入分散劑BYK163:3克，滑石粉2克，碳酸鈣5克，沉淀硫酸鋇3克，流平劑BYK371:3克，1-羥基環(huán)己基苯甲酮8克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌1小時(shí)，砂磨10小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，，6(TC下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例4:分別稱(chēng)取聚氨酯丙烯酸酯120克，甲基丙烯酸-P-羥乙酯42克，放入到砂磨機(jī)罐中，攪拌下加入聚苯胺6克，攪拌1.5小時(shí)。攪拌下再分別加入分散劑BYK163:2克，滑石粉5克，碳酸鈣10克，沉淀硫酸鋇5克，流平劑BYK371:2克，2-羥基-2-甲基-l-苯基丙酮8克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌2小時(shí)，砂磨4小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，60'C下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例5:分別稱(chēng)取聚氨酯丙烯酸酯100克，甲基丙烯酸-P-羥乙酯50克，放入到砂磨機(jī)罐中，攪拌下加入聚苯胺16克，攪拌1.5小時(shí)。攪拌下再分別加入分散劑BYK163:3克，滑石粉5克，碳酸鈣10克，沉淀硫酸鋇5克，流平劑BYK371:3克，1-羥基環(huán)己基苯甲酮8克，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌2小時(shí)，砂磨6小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾。將此涂料噴涂在經(jīng)打磨、除油、除銹的金屬鋼板上，6(TC下流平2分鐘，以3kw紫外光照射，固化時(shí)間30秒，漆膜固化后測(cè)其性能，所得結(jié)果見(jiàn)表l。表l.<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料，其特征是，其組分及重量百分比為低聚體40～60，活性稀釋劑20～30，聚苯胺1～10，填料5～30，光引發(fā)劑3～5，助劑0.5～3；所述的聚苯胺的結(jié)構(gòu)式為式中，0＜y＜1，n＝1-500，R1、R2、R1’和R2’為H，CkH2k+1或OCkH2k+1，其中k＝0-20；所述的低聚體為環(huán)氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯；所述的環(huán)氧丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為式中，R為雙酚A環(huán)氧或酚醛環(huán)氧；所述的聚氨酯丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式為式中，R為甲苯基、二苯基甲烷、苯二亞甲基、六亞甲基、異氟爾酮基或二環(huán)己基甲烷基；R’為HO-(CH2CH2O)n-H或id="icf0004"file="A2008100514570003C2.tif"wi="41"he="15"top="92"left="94"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中，n＝1-50，m＝1-50；所述的活性稀釋劑為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體；所述的光引發(fā)劑是2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羥基環(huán)己基苯甲酮；所述的助劑為分散劑BYK163或流平劑BYK371；所述的填料為滑石粉、碳酸鈣或沉淀硫酸鋇。2、如權(quán)利要求1所述的一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料，其特征是，其制備方法的步驟和條件如下按配比稱(chēng)取低聚體、活性稀釋劑放入砂磨機(jī)罐中，攪拌下放入聚苯胺粉末，攪拌0.5-2小時(shí)，攪拌下再分別加入助劑、光引發(fā)劑和填料，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5-3小時(shí)，砂磨1-10小時(shí)，用200目濾布過(guò)濾，得到一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料。全文摘要本發(fā)明提供了一種紫外光固化聚苯胺防腐涂料及其制備方法。所述的涂料采用聚苯胺作為主體防腐材料，將低聚體、活性稀釋劑、聚苯胺、填料、光引發(fā)劑、助劑按照配方比例進(jìn)行共混，經(jīng)攪拌、研磨、過(guò)濾等，獲得本發(fā)明所述的紫外光固化聚苯胺防腐涂料。本發(fā)明制備出的防腐涂料對(duì)于不同金屬如鋼鐵、銅、鋁等均有很好的防腐效果。該涂料具有較強(qiáng)的耐酸、堿等介質(zhì)腐蝕特性，適合在非常惡劣環(huán)境條件下使用，特別適用于海洋環(huán)境下的防腐。該涂料不含有Pb、Cr、Zn等重金屬，同時(shí)在配方中不含有任何有機(jī)溶劑。因此這種涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中均不存在環(huán)境污染問(wèn)題，是一種完全綠色環(huán)保型的涂料。文檔編號(hào)C09D179/00GK101407650SQ20081005145公開(kāi)日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日發(fā)明者楊孫,季李,王佛松,王獻(xiàn)紅申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所