CN106065277A - 一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种疏水合金钢防腐涂料，它是由下述重量份的原料组成的；1H，1H，2H，2H‑全氟癸基三乙氧基硅烷2‑3、苯胺50‑60、吡咯30‑40、磺基水杨酸7‑9、环氧树脂E513‑4、过硫酸铵1.3‑2、钼酸4‑6、聚酰胺树脂3‑5、正丁醇160‑170、乙二醇丁醚20‑30、聚甘油‑10油酸酯0.8‑2、N‑甲基吡咯烷酮6‑7、羧酸甘油酯0.8‑2、苯骈三氮唑2‑3、三聚氰胺0.1‑0.4、乙撑硫脲0.6‑1、聚异戊二烯0.6‑1。本发明加入的1H，1H，2H，2H全氟癸基三乙氧基硅烷可以有效的提高涂膜的表面疏水性，提高抗渗漏性能。

Description

一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法。
背景技术
近年来聚苯胺作为一种新型的导电高分子材料越来越引起人们的重视。其合成工艺简单、对环境无污染、成本低、并具有稳定的热力学性能和化学性能等特点使其在各个领域均有广泛的应用。特别是其优良的防腐性能使其在防腐领域的应用特别广泛。但其漆膜脆弱的附着力及难溶性对其应用产生了很大的限制。如果将聚苯胺优良的化学防腐性与环氧树脂优异的附着力及力学性能结合起来制备出共混涂料，这将大大提高环氧树脂涂料的防腐能力，同时也克服了聚苯胺涂料的弱点，从而大大提高其应用范围和防腐性能；
聚苯胺膜能够在酸性介质中对钢铁材料进行保护使其表面魄化而不被腐蚀介质侵蚀,该发现开始使得聚苯胺在防腐领域崭露头角。后来经过研究人员大量的实验数据表明,聚苯胺具有独特的抗划伤和抗点蚀的作用,当其与环氧树脂混合后徐覆于金属表面的防腐蚀性能化仅涂覆树脂时高出了好凡倍甚至一个数量级,它还能适用于海洋和航空航天等严酷条件使得该材料越来越被重视。另外在微电子包装及电子元件封装等领域也有着聚苯胺的身影；
聚苯胺在聚苯胺/树脂涂料中的分散性差及附着力差等也都极大的降低了聚苯胺的防腐性能，同时聚苯胺的物理抗渗透能力也远远达不到苛刻的使用条件要求。所以如何改进聚苯胺的难溶解性能、分散性能及抗渗透能力是提高聚苯胺防腐能力的关键，也是促进其实用化、广泛化的关键；。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种疏水合金钢防腐涂料，它是由下述重量份的原料组成的；
1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷2-3、苯胺50-60、吡咯30-40、磺基水杨酸7-9、环氧树脂E513-4、过硫酸铵1.3-2、钼酸4-6、聚酰胺树脂3-5、正丁醇160-170、乙二醇丁醚20-30、聚甘油-10油酸酯0.8-2、N-甲基吡咯烷酮6-7、羧酸甘油酯0.8-2、苯骈三氮唑2-3、三聚氰胺0.1-0.4、乙撑硫脲0.6-1、聚异戊二烯0.6-1。
一种所述的疏水合金钢防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将过硫酸铵加入到其重量21-25倍去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（2）将上述聚异戊二烯加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入上述1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷重量的17-20%，保温搅拌20-30分钟，得硅烷醇液；
（3）将上述聚甘油-10油酸酯加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，加入苯骈三氮唑，在60-70℃下保温搅拌10-15分钟，得烷酮分散液；
（4）将上述磺基水杨酸加入到其重量47-50倍的去离子水中，磁力搅拌20-30分钟，加入苯胺，搅拌均匀，滴加上述引发剂溶液重量的47-50%，滴加完毕后调节温度为20-25℃，搅拌反应10-12小时，加入上述三聚氰胺，搅拌均匀，过滤，将沉淀用丙酮、蒸馏水依次洗涤3-4次，在60-65℃下干燥10-12小时，得酸掺杂聚苯胺；
（5）将钼酸加入到其重量60-65倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述吡咯，磁力搅拌50-60分钟，滴加剩余的引发剂溶液，滴加完毕后调节温度为0-5℃，搅拌反应6-7小时，过滤，将沉淀用30-35%的乙醇洗2-3次，在70-85℃下干燥6-8小时，得酸掺杂聚吡咯；
（6）将上述正丁醇、乙二醇丁醚、剩余的1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷混合，搅拌均匀，得混合溶剂；
（7）取上述混合溶剂重量的50-60%，加入上述酸掺杂聚苯胺，超声10-15分钟，加入上述环氧树脂、烷酮分散液，搅拌反应40-50分钟，得环氧乳液；
（8）将上述酸掺杂聚吡咯加入到剩余的混合溶剂中，搅拌均匀，加入聚酰胺树脂，超声30-40分钟，得聚酰胺乳液；
（9）将上述环氧乳液、聚酰胺乳液、硅烷醇液混合，加入混合料重量1-2%的二甲基硅油，搅拌均匀，通入80-90℃的蒸汽，加热熟化30-40分钟，冷却，即得所述涂料。
一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法，所述的涂料的使用方法为：
将本发明涂料刷涂于清洗干净、干燥后的合金钢材料工作电极表面，控制涂膜厚度一致，至于烘箱中，在60-70℃下干燥20-25小时，即可。
本发明的优点是：本发明的掺杂态聚吡咯是导电的，作为防腐材料保护金属时，总是先与表面金属发生部分反应，使表面金属腐蚀纯化，自腐蚀电位呈现普遍降低，钼酸官能团作为一种防腐功能官能团，在接触到金属材料时可能会更快的从聚吡咯分子链上脱离并与金属发生反应，使金属表面受保护而钝化， 而采用较大有机基团的磺基水杨酸掺杂的共聚物因大尺寸反离子镶嵌在共聚物分子链间，能够增大聚合物链的伸展程度并扩大链间距，有机大分子磺酸基团具有强烈的表面活性作用，使目标聚合物的溶解性得到提高，同时兼备良好的电导率，其作用于金属表面时能够形成将殊的电场,形成的电场的方向和腐蚀反应发生时电子流动方向相反, 因此该电场等于给腐蚀反应施加了一个反作用力, 阻碍了电子向金属表面的移动,使腐蚀反应受到一定限制，同时该磺基水杨酸掺杂形成的聚苯胺与聚吡咯共混，使得共聚物的颗粒粒径变小，且颗粒均匀、细致，堆积更加紧密，团聚现象基本消失，本发明的涂料可以有效的提高钝化金属的能力，使得合金钢表面生成了一层高致密度的氧化膜，更好地隔离金属基材与腐蚀介质，增强了其抑制阳极反应的能力，表现出更好的抗腐蚀性能；本发明加入的1H，1H，2H，2H全氟癸基三乙氧基硅烷可以有效的提高涂膜的表面疏水性，提高抗渗漏性能。
具体实施方式
一种疏水合金钢防腐涂料，它是由下述重量份的原料组成的；
1H，1H，2H，2H全氟癸基三乙氧基硅烷2、苯胺50、吡咯30、磺基水杨酸7、环氧树脂E513、过硫酸铵1.3、钼酸4、聚酰胺树脂3、正丁醇160、乙二醇丁醚20、聚甘油油酸酯0.8、N甲基吡咯烷酮6、羧酸甘油酯0.8、苯骈三氮唑2、三聚氰胺0.1、乙撑硫脲0.6、聚异戊二烯0.6。
一种所述的疏水合金钢防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将过硫酸铵加入到其重量21倍去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（2）将上述聚异戊二烯加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入上述1H，1H，2H，2H全氟癸基三乙氧基硅烷重量的17%，保温搅拌20分钟，得硅烷醇液；
（3）将上述聚甘油油酸酯加入到N甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，加入苯骈三氮唑，在60℃下保温搅拌10分钟，得烷酮分散液；
（4）将上述磺基水杨酸加入到其重量47倍的去离子水中，磁力搅拌20分钟，加入苯胺，搅拌均匀，滴加上述引发剂溶液重量的47%，滴加完毕后调节温度为20℃，搅拌反应10小时，加入上述三聚氰胺，搅拌均匀，过滤，将沉淀用丙酮、蒸馏水依次洗涤3次，在60℃下干燥10小时，得酸掺杂聚苯胺；
（5）将钼酸加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述吡咯，磁力搅拌50分钟，滴加剩余的引发剂溶液，滴加完毕后调节温度为0℃，搅拌反应6小时，过滤，将沉淀用30%的乙醇洗2次，在70℃下干燥6小时，得酸掺杂聚吡咯；
（6）将上述正丁醇、乙二醇丁醚、剩余的1H，1H，2H，2H全氟癸基三乙氧基硅烷混合，搅拌均匀，得混合溶剂；
（7）取上述混合溶剂重量的50%，加入上述酸掺杂聚苯胺，超声10分钟，加入上述环氧树脂、烷酮分散液，搅拌反应40分钟，得环氧乳液；
（8）将上述酸掺杂聚吡咯加入到剩余的混合溶剂中，搅拌均匀，加入聚酰胺树脂，超声30分钟，得聚酰胺乳液；
（9）将上述环氧乳液、聚酰胺乳液、硅烷醇液混合，加入混合料重量1%的二甲基硅油，搅拌均匀，通入80℃的蒸汽，加热熟化30分钟，冷却，即得所述涂料。
所述的一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法，所述的涂料的使用方法为：
将本发明涂料刷涂于清洗干净、干燥后的合金钢材料工作电极表面，控制涂膜厚度一致，至于烘箱中，在60℃下干燥20小时，即可。
用本发明的涂料形成涂膜的性能测试：
抗冲击强度：48kg.cm；
硬度：3H。

Claims (3)

1.一种疏水合金钢防腐涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的；
1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷2-3、苯胺50-60、吡咯30-40、磺基水杨酸7-9、环氧树脂E513-4、过硫酸铵1.3-2、钼酸4-6、聚酰胺树脂3-5、正丁醇160-170、乙二醇丁醚20-30、聚甘油-10油酸酯0.8-2、N-甲基吡咯烷酮6-7、羧酸甘油酯0.8-2、苯骈三氮唑2-3、三聚氰胺0.1-0.4、乙撑硫脲0.6-1、聚异戊二烯0.6-1。
2.一种如权利要求1所述的疏水合金钢防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将过硫酸铵加入到其重量21-25倍去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（2）将上述聚异戊二烯加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入上述1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷重量的17-20%，保温搅拌20-30分钟，得硅烷醇液；
（3）将上述聚甘油-10油酸酯加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，加入苯骈三氮唑，在60-70℃下保温搅拌10-15分钟，得烷酮分散液；
（4）将上述磺基水杨酸加入到其重量47-50倍的去离子水中，磁力搅拌20-30分钟，加入苯胺，搅拌均匀，滴加上述引发剂溶液重量的47-50%，滴加完毕后调节温度为20-25℃，搅拌反应10-12小时，加入上述三聚氰胺，搅拌均匀，过滤，将沉淀用丙酮、蒸馏水依次洗涤3-4次，在60-65℃下干燥10-12小时，得酸掺杂聚苯胺；
（5）将钼酸加入到其重量60-65倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述吡咯，磁力搅拌50-60分钟，滴加剩余的引发剂溶液，滴加完毕后调节温度为0-5℃，搅拌反应6-7小时，过滤，将沉淀用30-35%的乙醇洗2-3次，在70-85℃下干燥6-8小时，得酸掺杂聚吡咯；
（6）将上述正丁醇、乙二醇丁醚、剩余的1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷混合，搅拌均匀，得混合溶剂；
（7）取上述混合溶剂重量的50-60%，加入上述酸掺杂聚苯胺，超声10-15分钟，加入上述环氧树脂、烷酮分散液，搅拌反应40-50分钟，得环氧乳液；
（8）将上述酸掺杂聚吡咯加入到剩余的混合溶剂中，搅拌均匀，加入聚酰胺树脂，超声30-40分钟，得聚酰胺乳液；
（9）将上述环氧乳液、聚酰胺乳液、硅烷醇液混合，加入混合料重量1-2%的二甲基硅油，搅拌均匀，通入80-90℃的蒸汽，加热熟化30-40分钟，冷却，即得所述涂料。
3.根据权利要求1-2所述的一种疏水合金钢防腐涂料及其制备方法，其特征在于，所述的涂料的使用方法为：
将本发明涂料刷涂于清洗干净、干燥后的合金钢材料工作电极表面，控制涂膜厚度一致，至于烘箱中，在60-70℃下干燥20-25小时，即可。
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