含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料及其制備方法，涂料包括甲、乙兩種組份，甲組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括：環(huán)氧樹(shù)脂35-85、聚苯胺鋅粉鱗片0.5-25、氧化鋁0.1-10、顏料0.1-5、填料1-15、防流掛劑0.01-2、分散劑0.01-0.5、流平劑0.01-2、消泡劑0.01-0.5、混合溶劑5-40；乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括：胺類(lèi)固化劑40-90，溶劑10-60；將甲組分和乙組分按質(zhì)量比1:0.1-1:1混合攪拌1-5min即可。該涂料體系的耐腐蝕性能、耐海水沖刷磨蝕性能，耐老化和抗?jié)B透性能明顯提高，可應(yīng)用于石化設(shè)備、管道、海上石油平臺(tái)、碼頭設(shè)施、船舶等領(lǐng)域的重防腐工程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋環(huán)境屬于極端惡劣的腐蝕環(huán)境。海洋工程設(shè)施和裝備在海洋環(huán)境中將受到強(qiáng)烈的大氣腐蝕、電化學(xué)腐蝕、氣流和水流沖刷侵蝕以及生物腐蝕的綜合作用，各種鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命遠(yuǎn)低于一般內(nèi)陸戶(hù)外環(huán)境。隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的提速，海上勘測(cè)平臺(tái)、采油平臺(tái)、海上集油氣管道、船舶、港口碼頭、橋梁等重大工程大量開(kāi)工建設(shè)，但在海洋這樣一個(gè)復(fù)雜且惡劣的腐蝕環(huán)境下，如何保證這些重大工程的質(zhì)量和使用壽命，成為一個(gè)關(guān)鍵的、意義重大的技術(shù)難題。
[0003]有機(jī)涂層是海洋腐蝕防護(hù)的有效手段，涂層需具有良好的屏蔽作用，將基體與腐蝕介質(zhì)隔絕，同時(shí)涂層本身需具有良好的抗腐蝕介質(zhì)的浸蝕、磨蝕及耐老化等特性，因此要求涂層具有良好的耐蝕性、抗?jié)B透性和長(zhǎng)的使用壽命。目前主要有環(huán)氧、聚酯、聚氨酯、醇酸樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氟碳樹(shù)脂、過(guò)氯乙烯樹(shù)脂、氯化橡膠、氯化聚乙烯等多種樹(shù)脂應(yīng)用于海洋防腐蝕工程中。中國(guó)專(zhuān)利(ZL200810012658.9，ZL 200810012655.5, ZL 200810012659.3)介紹了聚苯胺改性玻璃鱗片樹(shù)脂重防腐涂料，涂料由環(huán)氧或聚酯或乙烯基酯樹(shù)脂、聚苯胺改性玻璃鱗片、固化劑等組成。但其缺陷是，玻璃鱗片是無(wú)機(jī)材料，脆性很大，與有機(jī)高分子樹(shù)脂的相容性較差，玻璃導(dǎo)熱系數(shù)低，不利于涂層耐熱性的提高。此外，由于玻璃是透明的，不能有效減少紫外線對(duì)涂層的破壞，因而也難以改善涂層的耐候性。專(zhuān)利(ZL201010589078.3)介紹了一種聚苯胺改性防腐涂料及其制備方法，涂料由環(huán)氧樹(shù)脂、聚苯胺/凹凸棒石納米復(fù)合材料、胺類(lèi)固化劑及溶劑等組成，其缺陷是該涂料未添加顏填料、防流掛劑等助劑，雖然其耐蝕性有所提高，但其力學(xué)性能、耐候性等綜合性能沒(méi)有得到改進(jìn)。專(zhuān)利(ZL200810012653.6)介紹了一種聚苯胺改性防腐涂料，通過(guò)聚苯胺對(duì)顏料的處理，降低了涂料的毒性，專(zhuān)利(ZL200810012657.4)介紹了一種聚苯胺改性鋁粉防腐涂料及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有鋁粉涂料防腐性能差及顏料的環(huán)保問(wèn)題。海洋環(huán)境中防腐涂層不僅需要具有良好的耐蝕性，抗?jié)B透性，還需具有良好的力學(xué)性能、附著力和耐海水沖刷磨蝕性能，目前此問(wèn)題還沒(méi)有得到有效的解決，因此，研制開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)w起到更好保護(hù)效果的重防腐涂料是海洋防腐的迫切需要。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，包括甲、乙兩種組分:甲組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:
環(huán)氧樹(shù)脂35~85份，聚苯胺鋅粉鱗片0.5~25份，氧化鋁0.1~10份，顏料0.1~5份，填料I~15份，防流掛劑0.01~2份，分散劑0.01~0.5份，流平劑0.01~2份，消泡劑0.01~0.5份，混合溶劑5~40份；
乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:
胺類(lèi)固化劑40~90份,無(wú)水乙醇10~60份；
甲組分與乙組分的質(zhì)量配比為1:0.1~1:1。[0007]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，所述的聚苯胺鋅粉鱗片的制備方法可以如下:按摩爾份數(shù)計(jì)，取0.1~1份苯胺，0.2~2份摻雜酸，0.1~1份氧化劑，將苯胺與摻雜酸混合并攪拌均勻，隨后定容使苯胺濃度為0.1~I摩爾/升；然后將氧化劑在10~30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在-5°c~25°C攪拌0.5~I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺；其中摻雜酸為硫酸、磷酸、高氯酸或有機(jī)酸中的一種或幾種；氧化劑是過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀或高錳酸鉀中的一種或幾種；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份，鋅粉鱗片0.5~10份混合，繼續(xù)攪拌I~4小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，80~100°C干燥I~5小時(shí)后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
[0008]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，環(huán)氧樹(shù)脂可以為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或兩種。
[0009]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，所述胺類(lèi)固化劑可以為脂肪族胺、芳香胺、脂環(huán)族胺或胺改性固化劑中的一種。其中脂肪族胺，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺；芳香胺，如間苯二胺、間苯二甲胺；脂環(huán)族胺，如異佛爾酮二胺、4,4/ - 二胺基二環(huán)己基甲烷、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己烷基)甲烷；胺改性固化劑，如胺加成物固化劑和曼尼期堿(Mannich)加成多胺固化劑；酰胺類(lèi)固化劑，如200、300、650、651型號(hào)的聚酰胺。
[0010]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，聚苯胺鋅粉鱗片可以為片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺，內(nèi)部是鋅粉鱗片；其中聚苯胺可以為硫酸摻雜聚苯胺、磷酸摻雜聚苯胺、高氯酸摻雜聚苯胺或有機(jī)酸摻雜聚苯胺中的一種或幾種，鋅粉鱗片的片厚可以為0.01~0.3 μ m，片徑為I~20 μ m，徑厚比大于60。
[0011]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，所述氧化鋁可以為a型，粒徑可以為0.01~45μπι。
[0012]所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，所述的混合溶劑可以為甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種與正丁醇、異丁醇、叔丁醇、丁酮、環(huán)己酮中的一種的混合物。
[0013]所述顏料可以是涂料常用的顏料，如鈦白粉、鉛白、氧化鋅、鋅鋇白、酞青綠、甲苯胺紅或氧化鐵紅等；填料是涂料常用的填料，如重晶石粉、重體碳酸鈣、輕體碳酸鈣、滑石粉、石英砂等。
[0014]所述防流掛劑可以是膨潤(rùn)土、蒙脫土、高嶺土、氣相二氧化硅之一或混合物。
[0015]所述分散劑、流平劑、消泡劑是涂料常用的助劑。分散劑，如德國(guó)畢克化學(xué)公司(BYK Chemie)的 Disperbykl03、Disperbykl06> Disperbykl07> Disperbykl63>Disperbykl64> Disperbykl80> Disperbykl84> Disperbyk2000>Ant1-Terra-P、Ant1-Terra-204、BYK-P104S等；流平劑，如Henkel公司的PerenolF40、德國(guó)畢克化學(xué)公司的BYK-VP-354、3609、3529等；消泡劑，如德謙化學(xué)公司的Defom5300、5400、5500或德國(guó)畢克化學(xué)公司的BYK-065、BYK-066N。
[0016]一種以上所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備聚苯胺鋅粉鱗片:按摩爾份數(shù)計(jì)，取0.1~1份苯胺，0.2~2份摻雜酸，0.1~1份氧化劑，將苯胺與摻雜酸混合并攪拌均勻，隨后定容使苯胺濃度為0.1~I摩爾/升；然后將氧化劑在10~30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在-5°c~25°C攪拌0.5~I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺；其中摻雜酸為硫酸、磷酸、高氯酸或有機(jī)酸中的一種或幾種；氧化劑是過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀或高錳酸鉀中的一種或幾種；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份，鋅粉鱗片0.5~10份混合，繼續(xù)攪拌I~4小時(shí)，離心取沉淀，用蒸懼水洗漆，80~100°C干燥I~5小時(shí)后,用研缽研磨,并篩分,得到深綠色的聚苯胺改性鋅粉鱗片； (2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種與正丁醇、異丁醇、叔丁醇、丁酮、環(huán)己酮中的一種混合即可，其中所選甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種的質(zhì)量占混合溶劑總質(zhì)量的25%~75% ；
(b)把氧化鋁、分散劑、流平劑、消泡劑、防流掛劑、顏料、填料加入到環(huán)氧樹(shù)脂和步驟
(a)所得的混合溶劑中，攪拌均勻，然后在攪拌下把步驟(1)所得聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
將質(zhì)量份為40~90份的胺類(lèi)固化劑與10~60份的無(wú)水乙醇混合，攪至固化劑溶解即可；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按質(zhì)量比1:0.1~1:1混合攪拌I~5min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0017]聚苯胺鋅粉鱗片具有“鈍化、緩釋”和“電化學(xué)保護(hù)”的多重功效，使金屬表面鈍化，形成一層致密、穩(wěn)定的氧化薄膜，阻止金屬的進(jìn)一步氧化；鋅粉鱗片有利于提高涂層的耐老化和抗?jié)B透性，氧化鋁的添加可提高涂層的力學(xué)性能、耐磨性、耐沖刷性和涂層附著力；從而克服現(xiàn)有重防腐涂料不耐海水浸泡沖刷磨蝕，抗?jié)B透性不佳，防護(hù)壽命短的局限，解決了在施工時(shí)大部份要在基材表面涂裝底漆，涂層與基材附著力不佳，涂層與基材界面處易發(fā)生腐蝕等問(wèn)題。
[0018]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是:
1、本發(fā)明制備并選用的聚苯胺鋅粉鱗片兼具聚苯胺和鋅粉鱗片的雙重性質(zhì)，既具有“鈍化”和“緩釋”作用，又具有“機(jī)械屏蔽”和“電化學(xué)保護(hù)”作用。在本發(fā)明中，聚苯胺與金屬表面相互作用，使金屬表面鈍化，形成一層致密、穩(wěn)定的氧化薄膜，阻止了金屬的進(jìn)一步氧化。金屬鱗片與玻璃鱗片相比較，可使整個(gè)涂料體系的力學(xué)性能、耐老化性能等明顯提聞。[0019]2、本發(fā)明氧化鋁的選用，提高了涂層的力學(xué)性能，耐海水沖刷磨蝕性能，涂層附著力也得到較大的改善。
[0020]3、采用本發(fā)明，復(fù)合涂層中的多元組分形成致密的網(wǎng)絡(luò)，使得腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散滲透到金屬表面的途徑變得曲折，大大延長(zhǎng)了介質(zhì)滲透的時(shí)間；以揮發(fā)速率不同的混合溶劑作為分散介質(zhì)，有效的控制了涂層有機(jī)溶劑揮發(fā)速率，有利于形成致密涂層，提高涂層的抗?jié)B透性。
[0021]4、采用本發(fā)明，可代替底漆，直接涂裝于基材表面；另外涂層貯存穩(wěn)定性好，不易沉底。
[0022]本發(fā)明含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料由環(huán)氧樹(shù)脂、自制聚苯胺鋅粉鱗片、氧化鋁、胺類(lèi)固化劑，顏填料及各種助劑等組成。利用氧化聚合法在鋅粉鱗片表面形成聚苯胺包覆層，處理后的鋅粉鱗片對(duì)金屬有鈍化、緩釋和電化學(xué)保護(hù)作用，復(fù)合涂層和混合溶劑的采用有利于形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以提高涂層的抗?jié)B透性，添加氧化鋁后的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的力學(xué)性能、耐沖刷磨蝕性能和涂層附著力都得到提高，可應(yīng)用于石油化工設(shè)備、管道、海上石油平臺(tái)、碼頭設(shè)施、船舶等的重防腐工程。特別適用于浪花飛濺區(qū)和潮差區(qū)的防護(hù)。
[0023]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合實(shí)施例和比較例，對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但絕不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明中除非特別指明外，所涉及的比例均為質(zhì)量比，所涉及的份數(shù)均為質(zhì)量份。
[0024]比較例1-2
將1份二甲苯與1份正丁醇混合，攪拌均勻得到混合溶劑。把分散劑(BYK-P104S) 0.1份、流平劑(BYK-VP-3609) 0.01份、消泡劑(BYK-065) 0.3份、防流掛劑(氣相二氧化硅)
0.01份、顏料(氧化鐵紅)5份、填料(滑石粉)1份加入到85份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-12)和5份混合溶劑中，攪拌均勻，然后在通用的涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，細(xì)度小于60微米后出料，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合物；
在攪拌下把25份、6份(對(duì)應(yīng)對(duì)比例1、對(duì)比例2)未經(jīng)改性的鋅粉鱗片加入所得的環(huán)氧樹(shù)脂混合物中，分散均勻，得到鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
向60份無(wú)水乙醇中加入40份胺類(lèi)固化劑(三乙烯四胺)，混合攪拌至固化劑溶解即得到乙組分；
將甲組份與乙組份按重量比1:0.5混合攪拌2min即得鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0025]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0026]比較例3-4
將2份甲苯與1.5份丁酮混合，攪拌均勻得到混合溶劑。用硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ580處理片厚為0.02 μ m，片徑為9 μ m的鋅粉鱗片，得到硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片；
把分散劑(Ant1-Terra-P) 0.5 份、流平劑(BYK-VP-354) 0.8 份、消泡劑(Defom5400)
0.5份、防流掛劑(高嶺土)1份、顏料(鈦白粉)2份、填料(重晶石粉)15份加入到60份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂Dow354)和25份混合溶劑中，攪拌均勻，然后在通用的涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，細(xì)度小于60微米后出料，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合物；
在攪拌下把9份、12份(對(duì)應(yīng)對(duì)比例3、對(duì)比例4)硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片加入所得的環(huán)氧樹(shù)脂混合物中，分散均勻，得到硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
向10份無(wú)水乙醇中加入90份胺類(lèi)固化劑(異佛爾酮二胺)，混合攪拌至固化劑溶解即得到乙組分；
將甲組份與乙組份按重量比1:0.2混合攪拌3min即得硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0027]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0028]比較例5-6
將苯乙烯1份與丁酮0.8份混合，攪拌均勻得到混合溶劑。用硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ570處理片厚為0.1 μ m，片徑為10 μ m的鋅粉鱗片，得到硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片；
把氧化鋁(粒徑Iym) 0.1份、10份(對(duì)應(yīng)比較例5、比較例6)、分散劑(Disperbykl06)0.01份、流平劑(PerenolF40) 2份、消泡劑(Defom5300) 0.01份、防流掛劑(膨潤(rùn)土) 2份、顏料(鋅鋇白)0.1份、填料(重體碳酸鈣)6份加入到35份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E51)和40份混合溶劑中，攪拌均勻，然后在通用的涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物；
在攪拌下把15份、0.5份(對(duì)應(yīng)對(duì)比例5、對(duì)比例6)硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片加入所得的含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物中，分散均勻，得到含氧化鋁的硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
向30份無(wú)水乙醇中加入70份胺類(lèi)固化劑(651聚酰胺)，混合攪拌至固化劑充分溶解即得到乙組分；
將甲組份與乙組份按重量比1:0.3混合攪拌5min即得含氧化鋁的硅烷偶聯(lián)劑改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0029]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0030]實(shí)施例1
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(O制備聚苯胺鋅粉鱗片:取0.5摩苯胺與I摩高氯酸混合并攪拌均勻，隨后定容為2升；將0.5摩過(guò)硫酸銨在20分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在10°C攪拌0.5小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.01 μ m，片徑為5 μ m鋅粉鱗片5份混合，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，100°C干燥I小時(shí)后，用研缽研磨并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
[0031](2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將1份二甲苯與1份正丁醇混合，得到混合溶劑；
(b)把氧化鋁(粒徑8μ m) 5份、分散劑(BYK-P104S) 0.1份、流平劑(BYK-VP-3609)
0.01份、消泡劑(BYK-065) 0.3份、防流掛劑(氣相二氧化硅)0.01份、顏料(氧化鐵紅)5份、填料(滑石粉)1份加入到85份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-12)和5份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得25份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在通用涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向60份無(wú)水乙醇中加入40份胺類(lèi)固化劑(三乙烯四胺)，混合攪拌至固化劑溶解，制備得到乙組份；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按質(zhì)量比1:0.5混合攪拌2min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0032]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0033]實(shí)施例2
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(I)制備聚苯胺鋅粉鱗片:取0.1摩苯胺與0.2摩磷酸混合并攪拌均勻，隨后定容為I升；將0.1摩過(guò)氧化苯甲酰在10分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在-5°C攪拌0.5小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì) 量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.01 μ m，片徑為5 μ m鋅粉鱗片0.5份混合，繼續(xù)攪拌I小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，80°C干燥5小時(shí)后，用研缽研磨并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
[0034](2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將1份苯乙烯與3份叔丁醇混合，得到混合溶劑；
(b)把氧化鋁(粒徑8μ m) 0.1份、分散劑(BYK-P104S) 0.01份、流平劑(BYK-VP-3609) 0.01份、消泡劑(BYK-065) 0.01份、防流掛劑(氣相二氧化硅)0.01份、顏料(氧化鐵紅)0.1份、填料(滑石粉)1份加入到35份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-12)和5份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得0.5份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在通用涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向10份無(wú)水乙醇中加入50份胺類(lèi)固化劑(三乙烯四胺)，混合攪拌至固化劑溶解，制備得到乙組份；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按質(zhì)量比1:0.5混合攪拌2min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0035]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0036]實(shí)施例3
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:(O制備聚苯胺鋅粉鱗片:將0.6摩苯胺、0.5摩磷酸、0.6摩植酸混合并攪拌均勻，隨后定容為I升；然后將0.6摩過(guò)硫酸銨在20分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在5°C攪拌I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.02 μ m，片徑為9 μ m的鋅粉鱗片2份混合，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，80°C干燥4小時(shí)后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片；
(2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將2份甲苯與1.5份丁酮混合，得到混合溶劑。
[0037](b)把氧化招((粒徑3 μ m) 10份、分散劑(Ant1-Terra-P) 0.5份、流平劑(BYK-VP-354) 0.8份、消泡劑(Defom5400) 0.5份、防流掛劑(高嶺土)1份、顏料(鈦白粉)2份、填料(重晶石粉)15份加入到60份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂Dow354)和25份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得9份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向10份無(wú)水乙醇中加入90份胺類(lèi)固化劑(異佛爾酮二胺)，混合攪拌至固化劑充分溶解即得到乙組分；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按重量比1:0.2混合攪拌3min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0038]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0039]實(shí)施例4
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備聚苯胺鋅粉鱗片:將0.8摩苯胺、1.2摩硫酸混合并攪拌均勻，隨后定容為2升；然后將0.8摩過(guò)硫酸銨在25分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在15°C攪拌I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.02 μ m，片徑為9 μ m的鋅粉鱗片6份混合，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗漆，90°C干燥2小時(shí)后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片；
(2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將3份二甲苯與1份環(huán)己酮混合，得到混合溶劑。
[0040](b)把氧化招((粒徑3 μ m) 8份、分散劑(Ant1-Terra-P) 0.4份、流平劑(BYK-VP-354) 1.5份、消泡劑(Defom5400) 0.4份、防流掛劑(高嶺土)1.6份、顏料(鈦白粉)3份、填料(重晶石粉)12份加入到70份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂Dow354)和35份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得16份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向30份無(wú)水乙醇中加入60份胺類(lèi)固化劑(異佛爾酮二胺)，混合攪拌至固化劑充分溶解即得到乙組分；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按重量比1:0.6混合攪拌5min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0041]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0042]實(shí)施例5
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(O制備聚苯胺鋅粉鱗片:將0.4摩苯胺、0.45摩磷酸、0.45摩硫酸混合并攪拌均勻，隨后定容為I升；然后將0.5摩過(guò)硫酸銨在30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在0°C攪拌0.5小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.1 μ m，片徑為IOym的鋅粉鱗片8份混合，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，80°C干燥4小時(shí)后，用研缽研磨并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
[0043](2)制備涂料甲組分:
(a)甲組分混合溶劑:將1份苯乙烯與0.8份丁酮混合，得到混合溶劑。
[0044](b)把氧化招(粒徑Iym) 0.1份、分散劑(Disperbykl06) 0.01份、流平劑(PerenolF40) 2份、消泡劑(Defom5300) 0.01份、防流掛劑(膨潤(rùn)土)2份、顏料(鋅鋇白)0.1份、填料(重體碳酸鈣)6份加入到35份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E51)和40份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得的15份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向30份無(wú)水乙醇中加入70份胺類(lèi)固化劑(651聚酰胺)，混合攪拌至固化劑充分溶解即得到乙組分；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按重量比1:0.1混合攪拌Imin即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0045]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0046]實(shí)施例6
一種含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
(I)制備聚苯胺鋅粉鱗片:將I摩苯胺、I摩磷酸、I摩硫酸混合并攪拌均勻，隨后定容為I升；然后將I摩過(guò)硫酸鉀在30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在25°C攪拌0.5小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺。按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份與片厚為0.1 μ m，片徑為10 μ m的鋅粉鱗片10份混合，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，100°C干燥I小時(shí)后，用研缽研磨并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
[0047](2)制備涂料甲組分:(a)甲組分混合溶劑:將1份苯乙烯與1份丁酮混合，得到混合溶劑。
[0048](b)把氧化鋁(粒徑I μ m) 10份、分散劑(Disperbykl06) 0.5份、流平劑(PerenolF40) 2份、消泡劑(Defom5300) 0.5份、防流掛劑(膨潤(rùn)土)2份、顏料(鋅鋇白)5份、填料(重體碳酸鈣)15份加入到85份環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E51)和40份混合溶劑中，攪拌均勻，得到含氧化鋁的環(huán)氧樹(shù)脂混合物，然后在攪拌下把上述所得的25份聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分；
(3)制備涂料乙組份:
向60份無(wú)水乙醇中加入40份胺類(lèi)固化劑(651聚酰胺)，混合攪拌至固化劑充分溶解即得到乙組分；
(4)制備涂料:
將甲組份與乙組份按重量比1:1混合攪拌5min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料。
[0049]在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級(jí)的四片150mmX IOOmmX Imm 45號(hào)鋼板表面噴涂該涂料兩道，常溫干燥15天，然后用重量比松香:石蠟=1:1的60°C液體進(jìn)行封邊，進(jìn)行涂層性能測(cè)試。漆膜的干膜厚度為500±10μπι。
[0050]以上實(shí)施例中得到的聚苯胺鋅粉鱗片為片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺，內(nèi)部是鋅粉鱗片。
[0051]涂層干燥后對(duì)實(shí)施例和比較例所得的涂層分別進(jìn)行性能測(cè)試。
[0052]劃痕處銹蝕擴(kuò)展最大寬度測(cè)定:從制備好的涂層試樣中選擇三片，并用專(zhuān)用劃痕筆在涂層表面交叉劃痕直至露出底材，另外一片用于參考。劃痕涂層試樣的中性鹽霧試驗(yàn)按GB/T 1771 -91測(cè)定。NaCl溶液濃度為3.5wt%，試驗(yàn)溫度為40±2°C，連續(xù)噴霧500小時(shí)，測(cè)量500小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后劃痕處銹蝕擴(kuò)展最大寬度。
[0053]耐磨性測(cè)定:按《GB/T 1768-2006色漆和清漆耐磨性的測(cè)定-旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法》測(cè)定。采用磨耗試驗(yàn)儀，將樣板中心開(kāi)一個(gè)直徑6.35mm的孔，固定于磨耗試驗(yàn)儀工作盤(pán)上，按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，先磨50轉(zhuǎn)，使之形成較平整的表面，關(guān)閉電源，取出樣板，用毛筆輕輕抹去浮屑，稱(chēng)重(準(zhǔn)確至0.0Olg)。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定調(diào)整計(jì)數(shù)器進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)達(dá)到5000耐磨轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，即行停止。取出樣板，抹去浮屑，稱(chēng)重，前后質(zhì)量之差即為漆膜失重。試驗(yàn)在恒溫恒濕條件下進(jìn)行。平行試驗(yàn)三次，每次平均值之差不大于平均值的7%，結(jié)果取其算術(shù)平均值。
[0054]附著力測(cè)定:按GB/T1720-1989漆膜附著力測(cè)定法測(cè)定。
[0055]外觀:按GB 1729-1979漆膜顏色及外觀測(cè)定法。
[0056]表1實(shí)施例與比較例所得涂層性能評(píng)價(jià)表
【權(quán)利要求】
1.含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，包括甲、乙兩種組分: 甲組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括: 環(huán)氧樹(shù)脂35~85份，聚苯胺鋅粉鱗片0.5~25份，氧化鋁0.1~10份，顏料0.1~5份，填料I~15份，防流掛劑0.01~2份，分散劑0.01~0.5份，流平劑0.01~2份，消泡劑0.01~0.5份，混合溶劑5~40份； 乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括: 胺類(lèi)固化劑40~90份,無(wú)水乙醇10~60份； 甲組分與乙組分的質(zhì)量配比為1:0.1~1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述的聚苯胺鋅粉鱗片的制備方法如下:按摩爾份數(shù)計(jì)，取0.1~1份苯胺，0.2~2份摻雜酸，0.1~1份氧化 劑,將苯胺與摻雜酸混合并攪拌均勻，隨后定容使苯胺濃度為0.1~I摩爾/升；然后將氧化劑在10~30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在-5°c~25°C攪拌0.5~I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺；其中摻雜酸為硫酸、磷酸、高氯酸或有機(jī)酸中的一種或幾種；氧化劑是過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀或高錳酸鉀中的一種或幾種；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份，鋅粉鱗片0.5~10份混合，繼續(xù)攪拌I~4小時(shí)，離心取沉淀，用蒸餾水洗滌，80~100°C干燥I~5小時(shí)后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的聚苯胺鋅粉鱗片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述胺類(lèi)固化劑為脂肪族胺、芳香胺、脂環(huán)族胺或胺改性固化劑中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺鋅粉鱗片為片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺，內(nèi)部是鋅粉鱗片；其中聚苯胺為硫酸摻雜聚苯胺、磷酸摻雜聚苯胺、高氯酸摻雜聚苯胺或有機(jī)酸摻雜聚苯胺中的一種或幾種，鋅粉鱗片的片厚為0.01~0.3 μ m，片徑為I~20 μ m，徑厚比大于60。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述氧化招為ct型,粒徑為0.01~45 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于，所述的混合溶劑為甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種與正丁醇、異丁醇、叔丁醇、丁酮、環(huán)己酮中的一種的混合物。
8.—種權(quán)利要求1所述的含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (I)制備聚苯胺鋅粉鱗片:按摩爾份數(shù)計(jì)，取0.1~1份苯胺，0.2~2份摻雜酸，0.1~1份氧化劑，將苯胺與摻雜酸混合并攪拌均勻，隨后定容使苯胺濃度為0.1~I摩爾/升；然后將氧化劑在10~30分鐘內(nèi)均勻加入苯胺摻雜酸溶液，在-5°c~25°C攪拌0.5~I小時(shí)，得到產(chǎn)物聚苯胺；其中摻雜酸為硫酸、磷酸、高氯酸或有機(jī)酸中的一種或幾種；氧化劑是過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀或高錳酸鉀中的一種或幾種；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將所得聚苯胺1份，鋅粉鱗片0.5~10份混合，繼續(xù)攪拌I~4小時(shí)，離心取沉淀，用蒸懼水洗漆，80~100°C干燥I~5小時(shí)后,用研缽研磨,并篩分,得到深綠色的聚苯胺改性鋅粉鱗片； (2)制備涂料甲組分: (a)甲組分混合溶劑:將甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種與正丁醇、異丁醇、叔丁醇、丁酮、環(huán)己酮中的一種混合即可，其中所選甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一種的質(zhì)量占混合溶劑總質(zhì)量的25%~75% ； (b)把氧化鋁、分散劑、流平劑、消泡劑、防流掛劑、顏料、填料加入到環(huán)氧樹(shù)脂和步驟(a)所得的混合溶劑中，攪拌均勻，然后在攪拌下把步驟(1)所得聚苯胺鋅粉鱗片加入其中，在涂料研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨至細(xì)度小于60微米后出料，得到含氧化鋁的聚苯胺改性鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐涂料甲組分； (3)制備涂料乙組份: 將質(zhì)量份為40~90份的胺類(lèi)固化劑與10~60份的無(wú)水乙醇混合，攪至固化劑溶解即可； (4)制備涂料: 將甲組份與乙組份按質(zhì)量比1:0.1~1:1混合攪拌I~5min即得含氧化鋁的聚苯胺鋅粉鱗片環(huán)氧重防腐 涂料。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK103834264SQ201410064035
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】李保松, 張薇薇, 吳玉萍 申請(qǐng)人:河海大學(xué)