CN111334134B - 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法 - Google Patents

废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111334134B
CN111334134B CN202010207089.4A CN202010207089A CN111334134B CN 111334134 B CN111334134 B CN 111334134B CN 202010207089 A CN202010207089 A CN 202010207089A CN 111334134 B CN111334134 B CN 111334134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polystyrene foam
aniline
initiator
anticorrosive paint
waste polystyrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010207089.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111334134A (zh
Inventor
王小聪
肖杨杨
丁超剑
高宇钦
李萌
唐娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Science and Technology
Original Assignee
Tianjin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Science and Technology filed Critical Tianjin University of Science and Technology
Priority to CN202010207089.4A priority Critical patent/CN111334134B/zh
Publication of CN111334134A publication Critical patent/CN111334134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111334134B publication Critical patent/CN111334134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/026—Wholly aromatic polyamines
    • C08G73/0266—Polyanilines or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/309—Sulfur containing acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法，所述的防腐涂料的制备方法包括以下步骤：1)：废旧聚苯乙烯泡沫塑料的清洗；2)将聚苯乙烯泡沫塑料加入到苯胺和丙酮的混合溶液中，搅拌使之充分溶解；3)向步骤2)的混合体系中加入掺杂酸，调节pH值为1～6；4)向步骤3)的混合体系中入引发剂引发聚合。

Description

废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法
技术领域
本发明属于防腐涂料领域，特别涉及含有聚苯乙烯和/聚苯胺的防腐涂料。
背景技术
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene)是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料，因具有质轻、价格低廉、耐热性、机械耐久性、易加工和易成型等优异的性能，广泛应用于电子电器减震包装、食品保鲜包装等一次性包装材料，这些一次性包装材料由于其质轻价廉回收困难，使用后大量废弃在环境中，造成严重的“白色污染”。简单焚烧和深埋处理，又会造成严重的空气污染及水源土地污染。因此，对废旧聚苯乙烯塑料泡沫的回收利用已经成为世界各国普遍关注的问题。对废旧聚苯乙烯泡沫再利用时可以将其制成胶粘剂，但聚苯乙烯是一种无定型的线性非极性物质,它的分子中含有苯环,刚性大而柔性小,它在极性物质表面上粘接力很弱,用它直接制得的胶粘剂强度不够而且胶层又硬又脆,因此需要在苯乙烯链节上引入极性和柔性基团,以增加柔顺性提高粘接强度,这样才能得到粘结力和附着力都很好的胶粘剂，且胶粘剂需求量有限，对废旧聚苯乙烯泡沫塑料的消耗量有限。
聚苯胺(PANI)不仅有优异的导电性、环境稳定性及可逆的氧化还原特性，而且能使金属表面活性钝化而防腐，提高金属电位，把金属腐蚀限制在膜界面上，是十分理想的防腐材料。但由于聚苯胺链结构上存在苯环、链间氢键的相互作用以及电荷离域效应导致聚苯胺链具有刚性，聚合物不溶不熔，可加工性差等问题使得纯聚苯胺在防腐涂料的防腐应用并不理想。为拓展PANI在金属防腐上的应用，须采用成膜物质。聚苯乙烯泡沫塑料可溶于有机溶剂中得到具有粘性的透明的的聚苯乙烯(PS)粘稠状液体并可作为成膜物质。基于这一特性，如何通过优化制作工艺和配方，提供一种基于聚苯乙烯/聚苯胺的涂料，以实现对聚苯胺应用领域的拓展和对废旧聚苯乙烯泡沫的再利用，成为现有技术中亟待解决的问题。
发明内容
为解决前述技术问题，本发明采用的技术方案是
提供废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，所述的防腐涂料的制备方法包括以下步骤：
1)：废旧聚苯乙烯泡沫塑料的清洗；
2)将聚苯乙烯泡沫塑料加入到苯胺和丙酮的混合溶液中，搅拌使之充分溶解；
3)向步骤2)的混合体系中加入掺杂酸，调节pH值为1～6；
4)向步骤3)的混合体系中入引发剂引发聚合。
所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，进一步的，所述苯胺和丙酮的混合溶液中，苯胺的体积百分比含量为20％～60％，优选为55％～60％，苯胺与聚苯乙烯泡沫塑料的质量比为0.16～0.48，优选为0.16～0.20。
所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，进一步的，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾、氯化铁、重铬酸钾、过氧化氢中的至少一种，优选过氧化二苯甲酰或过硫酸铵；苯胺与引发剂的物质的量比为1:1。
所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，进一步的，所述的掺杂酸为盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、草酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、马来酸、酒石酸、富马酸、柠檬酸、琥珀酸及其它质子酸中的至少一种，优选硫酸、盐酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸中的一种，更优选硫酸。
所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，进一步的，所述的引发剂逐滴加入的引发时间为0.5～2小时，引发剂加入后的聚合反应时间为2～36小时，优选为12～18h。
所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，进一步的，反应温度为15～40℃，优选22℃～27℃。
本发明提供的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，通过优化制备工艺和原料配比，能够得到一种性能优良的防腐涂料，可以在金属表面形成性能良好的防腐涂料层，使其可以在盐雾实验中实现耐盐雾腐蚀的效果，也可以实现对的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的再利用。
附图说明
图1为实施例1～4制得的聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料的红外光谱图：
(a)纯聚苯胺；(b)纯泡沫塑料；(c)-(f)分别为实施例1～实施例4制得的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料。
图2为实施例1～4制得的聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料的X射线衍射图：
(a)纯聚苯胺；(b)纯泡沫塑料；(c)-(f)分别为实施例1～实施例4制得的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料。
图3为实施例1～4制得的聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料的塔菲尔曲线图：
(a)未涂布防腐涂料的空白工作电极；(c)-(f)分别为涂布了实施例1～实施例4制得的废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料的工作电极。
图4为涂料防腐的盐雾试验效果图：(a)未涂覆防腐涂层的铁片；(b)涂覆防腐涂层的铁片；(c)一周后的未涂覆防腐涂层铁片；(d)一周后涂覆防腐涂层的铁片。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，所述防腐涂料的制备方法由以下步骤组成：
1)将一定量经过超声清洗预处理的废旧聚苯乙烯泡沫塑料加入到配置好比例的苯胺和丙酮混合溶液中，搅拌使之充分溶解。苯胺和废旧聚苯乙烯的质量比为A，混合溶液中苯胺与丙酮的体积比为B；
2)向步骤1)的混合体系中加入掺杂酸调节pH值为1-6，
3)向步骤2)的混合体系中逐滴加入引发剂，苯胺与引发剂的物质的量之比为1:1，引发剂逐滴加入的引发的时间为t1，引发剂加入后的聚合反应时间为t2，反应温度为T，反应后即得废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺防腐涂料。
实施例1-4的具体配方及工艺条件见下表：
Figure BDA0002421490660000031
实施例1～4所制备的复合防腐涂料的红外图、XRD图分别如图1～图2中c-f所示。
防腐性能测试
1、塔菲尔曲线测试
实验采用三电极体系，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂盘电极。低碳钢试样切割成 100×40×5mm3的尺寸，作为工作电极，工作电极涂敷防腐涂料，仅暴露1cm2的面积在3.5wt％的NaCl溶液中。检测得到的塔菲尔曲线如图3所示，
2、盐雾试验
盐雾试验按《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》国家标准(GB/T 10125-1997)的要求，在溶液槽内配制盐水，盐水浓度为3.5wt％，盐雾试验箱温度控制在35±2℃，实验期间选择盐雾试验方式，时间一周。实施例1制得的防腐涂料其防腐性能的测试如图4所示，结果表明实施例1制得的防腐涂料具有良好的实际防腐效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (2)

1.废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料，其特征是所述的防腐涂料的制备方法包括以下步骤：
1)：废旧聚苯乙烯泡沫塑料的清洗；
2)将聚苯乙烯泡沫塑料加入到苯胺和丙酮的混合溶液中，搅拌使之充分溶解；
3)向步骤2)的混合体系中加入掺杂酸，调节pH值为1～6；
4)向步骤3)的混合体系中加 入引发剂引发聚合；
所述苯胺和丙酮的混合溶液中，苯胺的体积百分比含量为55％～60％，苯胺与聚苯乙烯泡沫塑料的质量比为0.16～0.20；所述引发剂为过氧化二苯甲酰或过硫酸铵，苯胺与引发剂的物质的量比为1:1；所述的掺杂酸为硫酸；所述加入后的聚合反应时间为12～18h；所述反应温度为22℃～27℃。
2.废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料的制备方法，其特征是所述制备方法包括以下步骤：
1)：废旧聚苯乙烯泡沫塑料的清洗；
2)将聚苯乙烯泡沫塑料加入到苯胺和丙酮的混合溶液中，搅拌使之充分溶解；
3)向步骤2)的混合体系中加入掺杂酸，调节pH值为1～6；
4)向步骤3)的混合体系中加 入引发剂引发聚合；
所述苯胺和丙酮的混合溶液中，苯胺的体积百分比含量为55％～60％，苯胺与聚苯乙烯泡沫塑料的质量比为0.16～0.20；所述引发剂为过氧化二苯甲酰或过硫酸铵，苯胺与引发剂的物质的量比为1:1；所述的掺杂酸为硫酸；所述加入后的聚合反应时间为12～18h；所述反应温度为22℃～27℃。
CN202010207089.4A 2020-03-23 2020-03-23 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法 Active CN111334134B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010207089.4A CN111334134B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010207089.4A CN111334134B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111334134A CN111334134A (zh) 2020-06-26
CN111334134B true CN111334134B (zh) 2022-02-15

Family

ID=71178445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010207089.4A Active CN111334134B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111334134B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921147A (zh) * 2022-05-13 2022-08-19 杭州金固环保设备科技有限公司 一种可回收利用的防锈剂及其制备方法和回收再利用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1385486A (zh) * 2001-05-16 2002-12-18 罗姆和哈斯公司 聚苯胺涂料组合物
WO2005010072A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Seoul National University Industry Foundation A novel water-soluble and self-doped polyaniline graft copolymers
CN105778750A (zh) * 2016-03-02 2016-07-20 湖北启利新材料股份有限公司 一种双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂/聚氨酯互穿网络导电防腐涂料的制备方法
CN105885555A (zh) * 2015-01-07 2016-08-24 邹文和 聚苯乙烯防腐蚀涂料
CN108822689A (zh) * 2018-06-15 2018-11-16 扬州市伊丽特高分子材料科技有限公司 一种水性聚苯胺改性环氧阳离子乳液的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103408788B (zh) * 2013-08-06 2015-04-08 南京洛普电子工程研究所 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法
CN110229567A (zh) * 2019-07-05 2019-09-13 扬州市科力涂料有限公司 一种利用废聚苯乙烯泡沫塑料生产防锈漆的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1385486A (zh) * 2001-05-16 2002-12-18 罗姆和哈斯公司 聚苯胺涂料组合物
WO2005010072A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Seoul National University Industry Foundation A novel water-soluble and self-doped polyaniline graft copolymers
CN105885555A (zh) * 2015-01-07 2016-08-24 邹文和 聚苯乙烯防腐蚀涂料
CN105778750A (zh) * 2016-03-02 2016-07-20 湖北启利新材料股份有限公司 一种双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂/聚氨酯互穿网络导电防腐涂料的制备方法
CN108822689A (zh) * 2018-06-15 2018-11-16 扬州市伊丽特高分子材料科技有限公司 一种水性聚苯胺改性环氧阳离子乳液的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Corrosion protection by polyaniline-coated latex microspheres;Yousuf Mohammad Abu, et al.;《Journal of Electroanalytical Chemistry》;20050707;133-139 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111334134A (zh) 2020-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109082202B (zh) 一种环保型高强度聚苯胺复合涂料及其制备方法
CN113698265A (zh) 基于自维持反应安全环保烟花发射药的粘结剂
CN102134292B (zh) 一种高熔融流动性聚偏氟乙烯的制备方法
CN107964097B (zh) 还原氧化石墨烯、四氧化三铁和聚苯胺的三元纳米复合材料制备方法及应用
CN114561118B (zh) 一种聚吡咯包裹石墨烯缓蚀剂容器及其制备方法和一种复合涂料及其应用
CN111334134B (zh) 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法
CN108517173B (zh) 一种超疏水性聚苯胺复合防腐涂料的制备方法
CN105647378A (zh) 一种制备水性苯胺乳液复合防腐蚀涂层材料的方法
CN106752964A (zh) 一种石墨烯耐磨阻燃防腐粉末涂料及其制备方法
CN106800880A (zh) 电活性苯并噁嗪‑聚苯胺本征杂化齐聚物涂层的制备方法
CN109161340A (zh) 一种环保型防腐复合涂料
CN104987802A (zh) 一种防锈金属表面处理剂及其制备方法
CN105086720A (zh) 一种防腐金属表面处理剂及其制备方法
JP7032941B2 (ja) 自己修復性ゲル
CN101974762A (zh) 一种环保型金属缓蚀剂及其制备方法
CN102775940B (zh) 一种白色玛蹄脂及其制备方法
CN110204993B (zh) 一种碳纳米管组装辣椒素驱赶剂生物防污海洋油漆的制备方法及其应用
Wu et al. Modification of lignin by hexamethylene diisocyanate to synthesize lignin-based polyurethane as an organic polymer for marine polyurethane anticorrosive coatings
CN108841281B (zh) 橡胶回收粉改性含氟丙烯酸酯聚合物涂料的制备方法
CN108531053B (zh) 一种改性苯胺三元共聚物/水性树脂复合防腐涂料的制备方法
CN105237671A (zh) 一种含有1-乙烯基咪唑的三元共聚物乳液及其制备方法
CN111040671A (zh) 一种快干型建材用水性胶粘剂及其制备方法
CN116144200A (zh) 一种具有优异自修复、防腐蚀性能的超疏水涂层的制备
CN102633922B (zh) 一种利用生产tmpta所产生的废水制备吸水树脂的方法
CN105860060B (zh) 一种三维交联凹凸棒石/石墨烯/聚苯胺复合防腐材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant