CN101643618A - 无毒聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术，具体为一种无毒聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法，解决了现有防锈颜料的防腐性能差，涂料制造过程中必须配合使用有害的含铅和铬酸盐颜料的问题。无毒聚苯胺改性防腐涂料由成膜物质、聚苯胺改性防锈颜料等组成。利用氧化聚合法在防锈颜料表面形成聚苯胺包覆层，处理后的防锈颜料对金属有钝化作用，防锈颜料表面的植酸包覆层对金属也起到缓蚀的作用。无毒聚苯胺改性防腐涂料有很强的耐蚀性和抗渗透性，可应用于石油化工设备、管道、海上石油平台、码头设施、船舶等的防腐工程。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术，具体为一种无毒聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
铅系和铬系颜料具有优良的防锈性能，长期以来在防锈涂料中广泛使用。然而由于铅与铬元素造成的环境污染及对人体的危害，其应用领域受到了严格的限制。美国从1995年已经开始禁止使用红丹，无毒高效的防锈涂料已成为研究热点。中国专利CN1935907报道了利用中药材五倍子溶剂提取物制备的无毒或低毒防污涂料，该涂料包括有树脂基料、颜料、防污剂和石灰松香及各种助剂，防污剂中至少含有五倍子溶剂提取物。中国专利CN1049368本发明公开了一种无毒无溶剂双组份环氧涂料混合物及制备工艺。该涂料以环氧树脂为主要原料，加入胺类固化剂、三氧化二铁颜料、改性剂、增塑剂、活性剂，按一定工艺方法经机械混合、研磨而成细腻膏状体，双组份装在两个容器内，按一定比例混合机械喷涂。该涂料可用于食品饮料加工罐槽防腐保护。中国专利CN1180720报道了有关离子交换型的铝酸盐和铁酸盐无毒防锈颜料及其制成的无机防锈涂层。该无毒防锈颜料是固相反应合成的钠/钾铝酸盐或钠/钾铁酸盐。无机防锈涂层是将交换与酸化处理的颜料、成膜物质钠/钾水玻璃以及适量的水溶性呋喃树脂混和所形成的涂料经过反应、固化所制成的，具有抗腐蚀能力。中国专利CN1260367提及了一种无毒防锈涂料，用于防止金属表面锈蚀，其组分包括成膜物质、主防锈颜料亚磷酸氢钙、辅助防锈颜料无毒磷酸盐、体质填料、溶剂和助剂。
尽管为了保护人类赖以生存的环境，人们在无毒防锈的研究中做了很大努力，但现有的云母氧化铁、偏硼酸钡磷酸锌三聚磷酸铝等产品的综合防锈性能却还很差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环境友好的无毒聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法，解决了现有防锈颜料的防腐性能差，涂料制造过程中必须配合使用有害的含铅和铬酸盐颜料的问题。根据聚苯胺对钢铁的钝化机理而取代有害的含铅和铬酸盐颜料，提高现有防锈涂料的耐蚀性。本发明的涂料与已有的防锈涂料相比，其防锈效果与传统的毒性很强的红丹防锈涂料和锌铬黄防锈涂料相当，且远远优于现有技术中的无毒或低毒的防锈涂料。本发明的涂料不仅无毒、防锈效果好，还具有良好的附着力和柔韧性，是现有防锈涂料的理想替代品。
本发明的技术方案是：
一种无毒聚苯胺改性防腐涂料，所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料重量份数计由以下组分构成：
成膜物质 15～98；
聚苯胺改性防锈颜料 5～50；
填料 1～10；
防流挂剂 0.1～5；
分散剂 0.1～2；
流平剂 0.05～2；
消泡剂 0.05～2；
溶剂 0～60；
所述成膜物质是醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶或氯化聚乙烯等。
醇酸树脂可选用短油度亚麻油甘油醇酸树脂、短油度亚麻油醇酸树脂、短油度亚麻油酚醛树脂改性醇酸树脂、中油度椰子油醇酸树脂、中油度酮油/亚麻油甘油醇酸树脂、中油度红花油醇酸树脂或长油度季戊四醇亚麻油醇酸树脂。
酚醛树脂可以是松香改性的酚醛树脂、烷基酚制造的纯酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂。
环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧酯。环氧树脂固化剂选用胺类固化剂。胺类固化剂包括脂肪族胺，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺等；或芳香胺，如间苯二胺或间苯二甲胺等；或脂环族胺，如异佛尔酮二胺、4，4′-二胺基二环己基甲烷或双(4-氨基-3-甲基环己烷基)甲烷；胺改性固化剂，如胺加成物固化剂(炮台奥利福化工有限公司的590、591、593、长沙市化工研究所的810固化剂)或曼尼期碱(Mannich)加成多胺固化剂(长沙市化工研究所T31、美国卡德莱公司NX-2020、NX-2040固化剂)；酰胺类固化剂，如上海开林造漆厂200、300、650或651型号的聚酰胺等。
聚氨酯树脂可选用如下商品：德国拜耳(Bayer)公司的
AVPLS2180FE、A365/1、
AVPLS 2009/1FE、
RD181/175X、
A450MPA/X、
A575FE、
VPLS 2971、
670BA、
1652、
A160、
650或
651；德谦企业股份有限公司的FX-1560、FX-1660、FX-2460A、FX-2820、FX-2970A、FX-2970B、FX-3070、FX-3360、FX-4365、F-45、TN-4366、TN-4543或PE-8043；聚氨酯的固化剂可以选自德国拜耳(Bayer)公司的
IL、
N75、
N100、
N3200、
N3390、
N3300、
VPLS2010/1、
VPLS 2025、
VPLS 2103或
Z4470；法国罗地亚(Rhodia)公司的TolonateTM HDB-75MX或Tolonate HDT-90；日本聚氨酯株式会社的CORONATE 2604、CORONATE HX-T、CORONATE 2384或CORONATE HK。
氟碳树脂可选用如下商品：日本旭硝子株氏会社商品名为Lumiflon的氟碳树脂，如LumiflonLF-100、LumiflonLF-200或LumiflonLF-400等，日本东亚合成化学公司的ザフロン牌号氟碳树脂，西安乐甲新化工有限公司的福
氟碳树脂，大连明辰振邦氟涂料股份有限公司的FEVE型氟碳树脂；氟碳树脂的固化剂组分可以选自德国拜耳(Bayer)公司的
N75、
N100、
N3390、
N3300、VPLS 2010/1、
VPLS2103或
Z4470；法国罗地亚(Rhodia)公司的TolonateTMHDB-75MX或TolonateTMHDT-90；日本聚氨酯工业株式会社的CORONATE 2604、CORONATE HX-T、CORONATE 2384或CORONATE HK。固化剂组分和改性合成树脂组分的配比为NCO∶OH＝0.8-1.5∶1(摩尔比)。
防锈颜料是磷酸盐、钼酸盐、偏硼酸钡、氧化铁红、云母、不锈钢鳞片。磷酸盐包括磷酸锌或三聚磷酸铝等；钼酸盐指钼酸锌或钼酸钡等。防锈颜料的粒径为200～5000目。
填料是涂料常用的填料，如重晶石粉、重体碳酸钙、轻体碳酸钙、滑石粉或石英砂等。
溶剂是制备涂料中常用的溶剂，如甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或环己酮等。根据涂料成膜物质不同可加入溶剂调节粘度。若选择低粘度的成膜物质可制备成无溶剂涂料。
聚苯胺改性防锈颜料的结构是片状结构，组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是防锈颜料；在包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占50～99.98％，植酸占0.02～50％。优选范围为：聚苯胺占70～99.8wt％，植酸占0.2～30wt％。
防流挂剂是膨润土、蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅之一或混合物。
分散剂、流平剂、消泡剂是涂料常用的助剂。分散剂，如德国毕克化学公司(BYK Chemie)的Disperbyk103、Disperbyk106、Disperbyk 107、Disperbyk110、Disperbyk111、Disperbyk115、Disperbyk 163、Disperbyk 164、Disperbyk180、Disperbyk 182、Disperbyk 184、Disperbyk 190、Disperbyk191、Disperbyk192、Disperbyk184、Disperbyk2000、Anti-Terra-P、Anti-Terra-204或BYK-P104S等；流平剂，如Henkel公司的Perenol F40、德国毕克化学公司的BYK-353、BYK-354、355、BYK-300、BYK-306、BYK-331、BYK-359、BYK-361、BYK-357、BYK-358或BYK-390等；消泡剂，如德谦化学公司的Defom 5300、5400、5500、德国毕克化学公司的BYK-052、BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-065、BYK-065、BYK-066N、BYK-070、BYK-071、BYK-077、BYK-085或BYK-088等。
所述无毒聚苯胺改性防腐涂料的制备方法，按下列顺序和步骤进行：
1)聚苯胺改性防锈颜料的制备方法
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为0.02～5摩尔/升，优选为0.1～3摩尔/升；植酸为0.01～2摩尔/升，优选为0.05～1摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.01～2摩尔/升。优选为0.06～1.5摩尔/升。继续搅拌均匀(0.5～2小时)。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入5～1000g的200～5000目防锈颜料，并搅拌均匀(5～30分钟)，预冷到0～10℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：溶液中氧化剂的浓度为0.05～5摩尔/升。优选为0.1～2摩尔/升。将氧化剂的水溶液预冷到0～10℃。氧化剂可以是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰或两种以上的混合物。
(d)将(c)500ml溶液在时间为10～30分钟内缓慢加入含有防锈颜料的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在0～10℃反应1～8小时，离心，用蒸馏水洗涤，80～100℃干燥1～5小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的200～5000目导电聚苯胺改性的防锈颜料。
2)把分散剂、流平剂、消泡剂、防流挂剂、填料加入到成膜物质和溶剂中，搅拌均匀(10分钟～60分钟)，然后在通用的涂料设备如砂磨机或三辊机中进行研磨，细度小于60微米后出料；
3)在高速搅拌下把聚苯胺改性防锈颜料加入2)中的成膜物质混合物中，进行分散均匀(高速分散20～60分钟)，得到无毒聚苯胺改性防腐涂料；
4)无毒聚苯胺改性防腐涂料根据成膜物质的不同选择相应的固化剂，有些成膜物质不使用固化剂也可以成膜。
在常温条件下固化7～15天后形成无毒聚苯胺改性防腐涂层。
本发明的优点如下：
1、采用本发明，获得的无毒聚苯胺改性防腐涂料可以实现金属基材的钝化。
2、采用本发明，提高了常规防锈颜料涂料的耐蚀性和抗渗透性。
3、采用本发明，可以取代常规防锈颜料涂料中的含铅和铬酸盐颜料，所制备的涂料符合不含有害颜料的环保要求。
本发明无毒聚苯胺改性防腐涂料由成膜物质、聚苯胺改性防锈颜料等组成。利用氧化聚合法在防锈颜料表面形成聚苯胺包覆层，处理后的防锈颜料对金属有钝化作用，防锈颜料表面的植酸包覆层对金属也起到缓蚀的作用。无毒聚苯胺改性防腐涂料有很强的耐蚀性和抗渗透性，本发明得到的无毒聚苯胺改性防腐涂料可应用于石油化工设备、管道、海上石油平台、码头设施、船舶等的重防腐工程。
防锈颜料涂层的性能评价：从制备好的涂层试样中选择三片，并用专用划痕笔在涂层表面交叉划痕直至露出底材。另外一片用于参考。划痕的涂层试样的中性盐雾试验采用日本须贺试验机株式会社的ST-ISO-3盐雾试验机。NaCl溶液浓度为3.5wt％，试验温度为40±2℃，连续喷雾500小时，中性盐雾试验执行标准GB1771-79，测量500小时盐雾试验后划痕处锈蚀扩展最大宽度。
具体实施方式
本发明中除非特别指明外，所涉及的比例均为重量百分比或重量比。
比较例1
把分散剂(Disperbyk111)0.7份、流平剂(BYK-390)1.2份、消泡剂(Defom5500)1份、防流挂剂(膨润土)0.5份、颜料(钛白粉)2份、填料(重晶石粉)2份、325目偏硼酸钡25份，加入到40份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E-51)和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成环氧偏硼酸钡涂料的组分一。590型固化剂溶解于二甲苯中，制成60wt％的590型号固化剂，作为组分二。
按重量比组分一∶组分二＝100∶35，把两个组分混合均匀，在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
比较例2
把分散剂(Disperbyk180)0.5份、流平剂(Perenol F40)1份、消泡剂(BYK-057)1份、防流挂剂(膨润土)0.5份、颜料(钛白粉)2份、填料(重晶石粉)2份、325目钼酸锌25份，加入到90份醇酸树脂(50％油度亚麻油醇酸树脂)和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成钼酸锌醇酸涂料。
在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
比较例3
把分散剂(Disperbyk163)1份、流平剂(BYK-306)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(膨润土)0.6份、颜料(氧化锌)2份、填料(滑石粉)2份、325目氧化铁红25份，加入到50份松香改性酚醛树脂和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成氧化铁红酚醛涂料。
在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
比较例4
把分散剂(Disperbyk180)1份、流平剂(BYK-331)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(高岭土)0.6份、颜料(氧化锌)2份、填料(滑石粉)2份、325目不锈钢鳞片25份，加入到50份Lumiflon LF-200氟碳树脂和20份溶剂(甲乙酮)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成不锈钢鳞片氟碳涂料的组分一。固化剂
N75作为组分二。固化剂和氟碳树脂组分按NCO∶OH＝1∶1(摩尔比)配比，搅拌后在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
比较例5
把分散剂(Disperbyk106)1份、流平剂(BYK-354)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(高岭土)1份、颜料(钛白粉)5份、填料(滑石粉)2份、325目云母25份，加入到24份羟基丙烯酸树脂
A365/1(固含量为60％，固体树脂的羟基含量为2.8％)和15份溶剂(醋酸乙酯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成云母聚氨酯涂料的组分一。固化剂
N75作为组分二。固化剂和羟基丙烯酸树脂组分按NCO∶OH＝1.1∶1(摩尔比)配比，搅拌后在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
实施例1
按以下方法制备聚苯胺改性防锈颜料：
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为1.5摩尔/升；植酸为0.5摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.5摩尔/升。继续搅拌0.5小时。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入70g 325目偏硼酸钡，并搅拌10分钟后，预冷到8℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：选择过氧化苯甲酰作为氧化剂，配制过氧化苯甲酰的浓度为1.5摩尔/升。将过氧化苯甲酰的水溶液预冷到8℃。
(d)将(c)500ml溶液在10～30分钟内缓慢加入含有偏硼酸钡的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在5℃反应3小时，离心，用蒸馏水洗涤，90℃干燥2小时后，用研钵研磨，筛分后得到深绿色的325目导电聚苯胺改性的偏硼酸钡。所得到的聚苯胺改性偏硼酸钡的组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是偏硼酸钡；本实施例的包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占80wt％，植酸占20wt％。
把分散剂(Disperbyk110)0.7份、流平剂(BYK-390)1.2份、消泡剂(Defom5500)1份、防流挂剂(膨润土)0.5份、填料(重晶石粉)2份、325目聚苯胺改性偏硼酸钡25份，加入到40份环氧树脂(双酚A型环氧树脂E-51)和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成无毒聚苯胺改性偏硼酸钡环氧防腐涂料的组分一。590型固化剂溶解于二甲苯中，制成60wt％的590型号固化剂，作为无毒聚苯胺改性偏硼酸钡环氧防腐涂料的组分二。按重量比组分一∶组分二＝100∶35，把两个组分混合均匀，在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
实施例2
按以下方法制备聚苯胺改性防锈颜料：
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为1.5摩尔/升；植酸为0.7摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：1摩尔/升。继续搅拌0.5小时。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入70g 325目磷酸锌，并搅拌10分钟后，预冷到8℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：选择过氧化苯甲酰作为氧化剂，配制过氧化苯甲酰的浓度为1.5摩尔/升。将过氧化苯甲酰的水溶液预冷到8℃。
(d)将(c)500ml溶液在10～30分钟内缓慢加入含有钼酸锌的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在5℃反应3小时，离心，用蒸馏水洗涤，90℃干燥2小时后，用研钵研磨，筛分后得到深绿色的325目导电聚苯胺改性的钼酸锌。所得到的聚苯胺改性钼酸锌的组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是钼酸锌；本实施例的包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占95wt％，植酸占5wt％。
把分散剂(Disperbyk180)0.5份、流平剂(Perenol F40)1份、消泡剂(BYK-057)1份、防流挂剂(膨润土)0.5份、填料(重晶石粉)2份、325目聚苯胺改性钼酸锌25份，加入到90份醇酸树脂(50％油度亚麻油醇酸树脂)和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成无毒聚苯胺改性钼酸锌醇酸防腐涂料。在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
实施例3
按以下方法制备聚苯胺改性防锈颜料：
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为1.5摩尔/升；植酸为0.1摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.8摩尔/升。继续搅拌0.5小时。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入70g 325目氧化铁红，并搅拌10分钟后，预冷到8℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：选择过氧化苯甲酰作为氧化剂，配制过氧化苯甲酰的浓度为1.5摩尔/升。将过氧化苯甲酰的水溶液预冷到8℃。
(d)将(c)500ml溶液在10～30分钟内缓慢加入含有氧化铁红的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在5℃反应3小时，离心，用蒸馏水洗涤，90℃干燥2小时后，用研钵研磨，筛分后得到深绿色的325目导电聚苯胺改性的氧化铁红。所得到的聚苯胺改性氧化铁红的组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是氧化铁红；本实施例的包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占99wt％，植酸占1wt％。
把分散剂(Disperbyk163)1份、流平剂(BYK-306)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(膨润土)0.6份、填料(滑石粉)2份、325目聚苯胺改性氧化铁红25份，加入到50份松香改性酚醛树脂和20份溶剂(甲苯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成无毒聚苯胺改性氧化铁红酚醛防腐涂料。在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
实施例4
按以下方法制备聚苯胺改性防锈颜料：
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为0.5摩尔/升；植酸为0.9摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.1摩尔/升。继续搅拌1.5小时。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入20g 325目不锈钢鳞片，并搅拌25分钟后，预冷到2℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：选择过硫酸铵作为氧化剂，配制过硫酸铵的浓度为0.5摩尔/升。将过硫酸铵的水溶液预冷到2℃。
(d)将(c)500ml溶液在10～30分钟内缓慢加入含有不锈钢鳞片的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在2℃反应1小时，离心，用蒸馏水洗涤，80℃干燥5小时后，用研钵研磨，筛分后得到深绿色的325目导电聚苯胺改性的不锈钢鳞片。所得到的聚苯胺改性不锈钢鳞片的结构是片状结构，组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是不锈钢鳞片；本实施例的包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占70wt％，植酸占30wt％。
把分散剂(Disperbyk180)1份、流平剂(BYK-331)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(高岭土)0.6份、填料(滑石粉)2份、325目不锈钢鳞片25份，加入到50份Lumiflon LF-200氟碳树脂和20份溶剂(甲乙酮)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成无毒聚苯胺改性不锈钢鳞片氟碳防腐涂料的组分一。固化剂N75作为无毒聚苯胺改性不锈钢鳞片氟碳防腐涂料的组分二。固化剂和氟碳树脂组分按NCO∶OH＝1∶1(摩尔比)配比，搅拌后在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
实施例5
按以下方法制备聚苯胺改性防锈颜料：
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中磷酸为0.5摩尔/升；植酸为1.7摩尔/升。
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.05摩尔/升。继续搅拌1.5小时。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入20g 325目云母，并搅拌25分钟后，预冷到2℃。
(c)配制氧化剂的水溶液：选择过硫酸铵作为氧化剂，配制过硫酸铵的浓度为0.5摩尔/升。将过硫酸铵的水溶液预冷到2℃。
(d)将(c)500ml溶液在10～30分钟内缓慢加入含有云母的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在2℃反应1小时，离心，用蒸馏水洗涤，80℃干燥5小时后，用研钵研磨，筛分后得到深绿色的325目导电聚苯胺改性的云母。所得到的聚苯胺改性云母的结构是片状结构，组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是云母；本实施例的包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占55wt％，植酸占45wt％。
把分散剂(Disperbyk106)1份、流平剂(BYK-354)0.8份、消泡剂(Defom5300)0.5份、防流挂剂(高岭土)1份、填料(滑石粉)2份、按实施例4方法制备的325目聚苯胺改性云母25份，加入到24份羟基丙烯酸树脂
A365/1(固含量为60％，固体树脂的羟基含量为2.8％)和15份溶剂(醋酸乙酯)中，搅拌20分钟，然后在砂磨机中进行研磨，细度小于40微米后出料，制成无毒聚苯胺改性云母聚氨酯防腐涂料的组分一。固化剂
N75作为无毒聚苯胺改性云母聚氨酯防腐涂料的组分二。固化剂和羟基丙烯酸树脂组分按NCO∶OH＝1.1∶1(摩尔比)配比，搅拌后在常规喷砂处理至Sa2.5级的四片150mm×75mm×2mm 45号钢板表面喷涂该涂料两道，常温干燥15天，然后用重量比松香∶石蜡＝1∶1的60℃液体进行封边，进行涂层性能测试。漆膜的干膜厚度为150±10μm。
表1防腐涂料的性能评价表
| 划痕处锈蚀扩展最大宽度，mm | |
| 比较例1 | 3.2 |
| 比较例2 | 3.4 |
| 比较例3 | 2.8 |
| 比较例4 | 2.9 |
| 比较例5 | 2.7 |
| 实施例1 | 1.5 |
| 实施例2 | 1.8 |
| 实施例3 | 1.6 |
| 实施例4 | 1.8 |
| 实施例5 | 2.0 |
说明：根据表1的试验结果，实施例与相应的比较例相比，划痕处锈蚀扩展宽度明显变窄，表明由聚苯胺改性的防锈颜料显著增加了由普通防锈颜料组成的涂料的耐蚀性。
无毒聚苯胺改性防腐涂料的耐蚀性明显优于由常规防锈颜料组成的防腐涂料，它能真正在苛刻的环境下发挥重防腐的作用。本发明克服了已有技术中存在有害防锈颜料的缺点。所发明的无毒聚苯胺改性防腐涂料利用聚苯胺可以使钢铁等金属基材产生钝化作用，植酸可以产生缓蚀作用，使得无毒聚苯胺改性防腐涂料具有优良的耐蚀性。
Claims (5)
1、一种无毒聚苯胺改性防腐涂料，其特征在于，所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料按重量份数计由以下组分构成：
成膜物质 15～98；
聚苯胺改性防锈颜料 5～50；
填料 1～10；
防流挂剂 0.1～5；
分散剂 0.1～2；
流平剂 0.05～2；
消泡剂 0.05～2；
溶剂 0～60。
2、根据权利要求1所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料，其特征在于：所述成膜物质是醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、氯化聚乙烯之一或两种以上的混合物。
3、根据权利要求1所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料的粒径为200～5000目，所述防锈颜料是磷酸盐、钼酸盐、偏硼酸钡、氧化铁红、云母或不锈钢鳞片。
4、根据权利要求1所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料，其特征在于：所述聚苯胺改性防锈颜料的组成为：表面包覆层为聚苯胺和植酸，内部是防锈颜料；在包覆层中，聚苯胺和植酸均匀分布，聚苯胺占50～99.98wt％，植酸占0.02～50wt％。
5、根据权利要求1所述的无毒聚苯胺改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，按下列顺序和步骤进行：
1)聚苯胺改性防锈颜料的制备方法
(a)配制磷酸和植酸混合水溶液：其中，磷酸为0.02～5摩尔/升，植酸为0.01～2摩尔/升；
(b)将苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺浓度为：0.01～2摩尔/升，继续搅拌均匀；取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入5～1000g的200～5000目防锈颜料，并搅拌均匀后，预冷到0～10℃；
(c)配制氧化剂的水溶液：溶液中氧化剂的浓度为0.05～5摩尔/升，将氧化剂的水溶液预冷到0～10℃；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰或两种以上的混合物；
(d)将(c)500ml溶液在时间为10～30分钟内加入含有防锈颜料的500ml磷酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在0～10℃反应1～8小时，离心，用蒸馏水洗涤，80～100℃干燥1～5小时后，用研钵研磨，并筛分，得到深绿色的200～5000目导电聚苯胺改性的防锈颜料；
2)把分散剂、流平剂、消泡剂、防流挂剂、填料加入到成膜物质和溶剂中，搅拌均匀，然后在通用的涂料设备中进行研磨，细度小于60微米后出料；
3)在搅拌下把聚苯胺改性防锈颜料加入2)中的成膜物质混合物中，分散均匀，得到无毒聚苯胺改性防腐涂料。
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