CN108753116A - 一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法，属于防腐涂料技术领域，涂料由A组分涂料体和B组分涂料体组成，A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、溶剂和助剂组成；B组分涂料体由环氧树脂乳液与稀释剂组成，制备方法：称量A组分涂料体全部原料搅拌均匀，加入玻璃珠砂磨，过滤得到A组分涂料体；称量B组分涂料体全部原料搅拌均匀后得到B组分涂料体；A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，使用前，按照质量比充分混合、搅拌均匀后获得本发明的产品，放置熟化即可使用。本发明的产品为水性防腐涂料，VOC排放大大降低，具有优异的耐腐蚀性能和耐化学品性能、固化速度快、无污染的特点。

Description

一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法。
背景技术
近几年，随着国民经济的快速增长，我国的涂料产量和用量正以惊人的速度增长，但是相比发达国家，我国的涂料消费结构不尽合理，高污染的溶剂型涂料占相当大的比重。溶剂型涂料由于在生产和使用过程中释放出大量的挥发性有机化合物（以下简称VOC），会对生态环境及人体健康带来严重影响。据统计，涂料加工和生产释放出来的VOC量占其排放总量的20%～25%，仅次于汽车尾气的排放而位居VOC污染量第二位。
水性涂料以水作为主要挥发性液体组分的涂料，具有较低的VOC 排量、低粘度、低可燃性和低毒等优点。目前，水性防腐涂料的市场占有率较低，去除传统消费观念和成本高等因素影响外，主要原因在于与传统溶剂型产品相比，水性防腐涂料存在对基材的清洁度等级要求高、对环境依赖性更高、冬季施工困难、适用期短、厚涂性差、重防腐性能差等缺点，目前主要应用于一些防腐等级要求不高的场合，随着人们环保意识的不断增强及水性化技术的发展，高性价比、性能优异的水性防腐涂料也必然会在港口、船舶、海上平台等重防腐领域得到广泛的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法，结合聚苯胺对金属材料优异的阳极保护性能、独特的抗点蚀和抗划伤性能，可以有效的提高涂层的耐腐蚀性能，同时具有优异的耐化学品性能、固化速度快、成本低、环境友好的特点。
本发明采用如下的技术方案：一种聚苯胺水性防腐涂料及其制备方法，其特征是：它由A组分涂料体和B组分涂料体组成，所述A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂组成；所述B组分涂料体由环氧树脂乳液与稀释剂组成；
所述A组分涂料体与B组分涂料体的质量比为（1.0～1.5）：1；
所述A组分涂料体中，本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂的质量比为（2～5）：（30～50）：（0.5～2）：（4～30）：（5～50）：（1～5）。
所述B组分涂料体中环氧树脂乳液与稀释剂的质量比为(10～14)：1。
所述本征态聚苯胺为分子量为10000～100000的本征态聚苯胺。
所述环氧固化剂包括由非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物K-19或非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物K-17。
所述颜料选自钛白粉、炭黑中的任意一种或两种混合物。
所述功能填料选自三聚磷酸铝、磷酸锌、气相二氧化硅及沉淀硫酸钡其中的一种或几种。
所述水为三级水或去离子水。
所述助剂为流平剂、润湿分散剂及消泡剂；所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷溶液，型号为BYK333、BYK345、BYK348中的任意一种；所述润湿分散剂为含颜料亲和基团的共聚物溶液，型号为BYK180、BYK190、BYK192中的任意一种；所述消泡剂为聚醚类溶液，型号为B107、B108、B109中的任意一种。
所述B组分涂料体为环氧树脂乳液和稀释剂；所述环氧树脂乳液为水性酚醛环氧树脂乳液，型号为K051、K-F051中的任意一种；所述稀释剂为三级水，环氧树脂乳液与稀释剂三级水的质量比为（10～14）：1。
一种制备所述的水性聚苯胺环氧防腐涂料的方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂的质量比为（2～5）：（30～50）：（0.5～2）：（4～30）：（5～50）：（1～5）分别称量本征态聚苯胺、固化剂、颜料、功能填料、水和助剂，备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
步骤二、按质量比为（10～14）：1称量环氧树脂乳液和稀释剂三级水，并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
步骤三、A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合、搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60分钟进行熟化即可使用。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
1、工艺流程操作简单；
2、本发明涂料中的聚苯胺具有可逆的氧化还原性能，对金属材料具有不可比拟的阳极保护、屏蔽作用以及链上的氮原子对金属的强吸附而产生的特殊的防腐性能，因而具有优异的防腐性能；
3、本发明的涂料，具有优异的耐化学品性能、附着力强、固化速度快等优点；
4、本发明的涂料，以水为稀释剂和溶剂，无毒无味，使用储存运输安全，既节约成本，又满足环保要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例的制备方法包括以下步骤：
1）分别称量15g本征态聚苯胺、200g环氧固化剂K-19、4g钛白粉、1g炭黑、50g三聚磷酸铝、225g三级水、1.5g流平剂BYK333、1.5g润湿分散剂BYK180、2g消泡剂B107备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
2）按质量比为（10～14）：1称量500g水性酚醛环氧树脂乳液K051和50g稀释剂三级水并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
3）A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60 分钟进行熟化即可使用。
实施例2
本实施例的制备方法包括以下步骤：
1）分别称量25g本征态聚苯胺、250g环氧固化剂K-19、3g钛白粉、2g炭黑、25g磷酸锌、190g三级水、1.5g流平剂BYK345、1.5g润湿分散剂BYK190、2g消泡剂B108备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
2）按质量比为（10～14）：1称量500g水性酚醛环氧树脂乳液K-F051和50g稀释剂三级水并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
3）A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60 分钟进行熟化即可使用。
实施例3
本实施例的制备方法包括以下步骤：
1）分别称量25g本征态聚苯胺、250g环氧固化剂K-17、5g钛白粉、25g磷酸锌、190g三级水、1.5g流平剂BYK345、1.5g润湿分散剂BYK190、2g消泡剂B108备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
2）按质量比为（10～14）：1称量500g水性酚醛环氧树脂乳液K051和50g稀释剂三级水并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
3）A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60 分钟进行熟化即可使用。
实施例4
本实施例的制备方法包括以下步骤：
1）分别称量15g本征态聚苯胺、175g环氧固化剂K-19、3g钛白粉、2g炭黑、50g三聚磷酸铝、250g三级水、1.5g流平剂BYK345、1.5g润湿分散剂BYK190、2g消泡剂B108备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
2）按质量比为（10～14）：1称量500g水性酚醛环氧树脂乳液K-F051和50g稀释剂三级水并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
3）A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60 分钟进行熟化即可使用。

Claims (9)

1.一种水性聚苯胺防腐涂料及其制备方法，其特征是：它由A组分涂料体和B组分涂料体组成，所述A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂组成；所述B组分涂料体由环氧树脂乳液与稀释剂组成；
所述A组分涂料体与B组分涂料体的质量比为（1.0～1.5）：1；
所述A组分涂料体中，本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂的质量比为（2～5）：（30～50）：（0.5～2）：（4～30）：（5～50）：（1～5）。
2.所述B组分涂料体中环氧树脂乳液与稀释剂的质量比为(10～14)：1；
根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述本征态聚苯胺为分子量为10,000-100,000的本征态聚苯胺。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述环氧固化剂包括由非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物K-19或非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物K-17。
4.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述颜料选自钛白粉、炭黑中的任意一种或两种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述功能填料选自三聚磷酸铝、磷酸锌、气相二氧化硅及沉淀硫酸钡其中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述溶剂为三级水或去离子水。
7.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述助剂为流平剂、润湿分散剂及消泡剂；所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷溶液，型号为BYK333、BYK345、BYK348中的任意一种；所述润湿分散剂为含颜料亲和基团的共聚物溶液，型号为BYK180、BYK190、BYK192中的任意一种；所述消泡剂为聚醚类溶液，型号为B107、B108、B109中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种聚苯胺水性防腐涂料，其特征是：所述B组分涂料体为环氧树脂乳液和稀释剂；所述环氧树脂乳液为水性酚醛环氧树脂乳液，型号为K051、K-F051中的任意一种；所述稀释剂为三级水，环氧树脂乳液与稀释剂三级水的质量比为（10～14）：1。
9.一种制备权利要求1-8任意一项所述的聚苯胺水性防腐涂料的方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂的质量比为（2～5）：（30～50）：（0.5～2）：（4～30）：（5～50）：（1～5），分别称量本征态聚苯胺、环氧固化剂、颜料、功能填料、水和助剂，备用，混合，混合后以1000r/min 的转速搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min的转速砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，得到A组分涂料体；
步骤二、按质量比为（10～14）：1称量环氧树脂乳液和稀释剂三级水，并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；
步骤三、A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比（1.0～1.5）：1的比例充分混合、搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60 分钟进行熟化即可使用。
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