CN116063870A - 一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 - Google Patents
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116063870A CN116063870A CN202310262192.2A CN202310262192A CN116063870A CN 116063870 A CN116063870 A CN 116063870A CN 202310262192 A CN202310262192 A CN 202310262192A CN 116063870 A CN116063870 A CN 116063870A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum
- polyaniline
- aluminum polyphosphate
- acid
- mass
- 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.)
- Granted
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 136
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 136
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 title claims abstract description 89
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 89
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 title claims abstract description 84
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 claims abstract description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 45
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 43
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 20
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N tristearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- GSGAZHKISLVTJR-UHFFFAOYSA-H [Al+3].[Al+3].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O GSGAZHKISLVTJR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 5
- -1 propylene glycol fatty acid ester Chemical class 0.000 claims description 5
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QLZHNIAADXEJJP-UHFFFAOYSA-N Phenylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)C1=CC=CC=C1 QLZHNIAADXEJJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 4
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- JYFHYPJRHGVZDY-UHFFFAOYSA-N Dibutyl phosphate Chemical compound CCCCOP(O)(=O)OCCCC JYFHYPJRHGVZDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 3
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WWWFHFGUOIQNJC-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-3-nitrobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1O WWWFHFGUOIQNJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NKSOSPOXQKNIKJ-CLFAGFIQSA-N Polyoxyethylene dioleate Polymers CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCOC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC NKSOSPOXQKNIKJ-CLFAGFIQSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 2
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960002969 oleic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N ortho-diethylbenzene Natural products CCC1=CC=CC=C1CC KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M potassium iodate Chemical compound [K+].[O-]I(=O)=O JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000001230 potassium iodate Substances 0.000 claims description 2
- 229940093930 potassium iodate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000006666 potassium iodate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 229940083575 sodium dodecyl sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims description 2
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 15
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 3
- RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N o-toluidine Chemical compound CC1=CC=CC=C1N RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000002633 protecting effect Effects 0.000 description 2
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N diazene Chemical compound N=N RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000071 diazene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 1
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
- 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
- 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
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
- C08K2003/321—Phosphates
- C08K2003/327—Aluminium phosphate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/02—Polyamines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多聚磷酸铝、苯胺、分散剂依次加入溶剂中，然后充分搅拌、混合均匀，再分离、干燥后得到插层产物；(2)将插层产物、pH调节剂、氧化剂依次加入水中，然后充分搅拌进行反应，再经过洗涤、分离、干燥后得到聚合产物；(3)将聚合产物、改性剂、水加入机械研磨装置中充分研磨，再经过分离、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。本发明将苯胺分子引入多聚磷酸铝层中，实现了苯胺的插层，接着氧化制得聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料，结合了聚苯胺电化学保护和多聚磷酸铝化学保护双效防腐能力，具有长效防锈、遮盖力强、耐候性强、抗划伤等优点。
Description
技术领域
本发明属于防腐颜料的制备技术领域，尤其涉及一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法。
背景技术
随着科技发展、社会进步和人们环保意识的提高，人们对防腐颜料行业提出了新的要求，高性能绿色环保防腐颜料越来越受到重视。为了减缓金属不可逆转的自然腐蚀，达到延长金属使用寿命的目的，除了在金属表面涂覆屏蔽型涂层外，通常还会在涂料中加入缓蚀剂，进一步提高防腐性能。但是常用的缓蚀剂均含铅、铬等重金属，在涂料生产和使用过程中不仅会污染土壤和水体，还会危害人们身体健康，因此急需寻找铅、铬重金属防腐颜料的绿色环保优质替代品。
聚苯胺是由醌二亚胺和苯二胺组成的高分子腐蚀防护材料，具有合成简单、稳定性好、环境友好等特点，可作为替代重金属的电化学活性缓蚀剂，其制成的防腐涂料具有耐划伤和耐点蚀性能，并有无毒、密度小、价格低等优点。由于聚苯胺的物理屏蔽机制、阳极保护机制和掺杂剂阴离子腐蚀抑制机制，聚苯胺防腐涂料具有优秀的金属防腐行为，能够为各类金属和合金提供腐蚀防护。然而，聚苯胺存在着附着力差、分散性差、沉积不均匀等问题，一定程度上影响了聚苯胺的应用和其防腐性能的发挥。
多聚磷酸铝具有良好的防锈效果，稳定性好、调色简单、应用广泛、无毒环保，是新一代绿色无公害的水性环保防腐颜料之一。多聚磷酸铝依靠解离出来的多聚磷酸根离子与金属离子之间的强螯合作用，在金属表面生成致密钝化膜，保护金属基材，抑制金属腐蚀。多聚磷酸根离子进一步水解生成的正磷酸根离子同样能与金属离子螯合，延续防腐性能。然而，多聚磷酸铝为固体无机酸，添加到涂料中时会与其他原材料如助剂、颜填料等发生反应，降低涂料的防腐性能，因此多聚磷酸铝通常需要进行改性或颜料化处理。
发明专利“一种三聚磷酸铝掺杂聚苯胺防锈颜料及其制备方法”，申请号：201110094458.4，公开了使用三聚磷酸铝固体酸对聚苯胺进行掺杂来制备防锈颜料的方法。将一定比例的水、三聚磷酸铝、氧化剂、PH调节剂、苯胺乳液依次加入高速分散装置中，严格控制低温环境进行长时间反应，然后经过水洗、过滤、改性、干燥、粉碎得到固体粉末。该法存在反应条件苛刻、反应原料增多、生成其他杂质成分较多等缺点。
发明申请专利“硫酸/三聚磷酸铝掺杂聚邻甲苯胺防腐涂料”，申请号：201510242217.8，公开了将三聚磷酸铝固体酸掺杂到取代聚苯胺结构中制备防腐涂料的方法。在硫酸溶液中加入三聚磷酸铝得到硫酸/三聚磷酸铝混合掺杂剂，再加入制得的本征态聚邻甲基苯胺，常温搅拌、过滤、洗涤、干燥得到硫酸/三聚磷酸铝掺杂聚邻甲苯胺。该方法存在工艺流程冗长等不足。
以上现有技术均是单纯地在三聚磷酸铝悬浮液中进行苯胺氧化或将三聚磷酸铝与聚苯胺混合搅拌来达到三聚磷酸铝掺杂聚苯胺的目的。迄今为止，尚无涉及先在多聚磷酸铝层中插入苯胺分子形成插层产物，再进行氧化形成聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的相关报道。而本发明采用先插层后聚合的方法，使得聚苯胺与多聚磷酸铝形成复合防腐颜料，发挥电化学保护和化学保护双效防腐作用，进一步提升了防腐性能，改善了分散性能和吸水性能。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。本发明能够增加防腐颜料种类，提高材料的防腐性能，具有绿色环保、长效防锈、遮盖力强、耐高温、抗划伤的优点。
本发明的另一目的在于提供上述聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法。本发明采用先插层后聚合的方法，形成聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料，具有电化学保护和化学保护双效防腐功能，能够提高防腐性能，改善附着性、分散性和吸水性，优化制备工艺。
为了实现以上技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将多聚磷酸铝、苯胺、分散剂依次加入溶剂中，在一定反应条件下充分搅拌、混合均匀，再经过分离、干燥后得到插层产物；
步骤2：将插层产物、pH调节剂、氧化剂依次加入水中，在一定温度和时间下充分搅拌进行反应，再经过洗涤、分离、干燥后得到聚合产物；
步骤3：将聚合产物、改性剂、水加入机械研磨装置中充分研磨，再经过分离、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
进一步地，步骤1中所述的多聚磷酸铝包括二聚磷酸铝、三聚磷酸铝、四聚磷酸铝、高聚磷酸铝中的一种或者多种。
进一步地，步骤1中所述的多聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:0.1～1:6。
进一步地，步骤1中所述的分散剂包括聚乙二醇400、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、油酸、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三硬脂酸甘油酯、丙二醇脂肪酸酯、OP-10、聚氧乙烯二油酸酯中的一种或者多种。
更进一步地，所述分散剂的质量为多聚磷酸铝质量的0.1～20％。
进一步地，所述的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙醚、苯中的一种或多种。
进一步地，步骤1中所述的反应条件包括常温反应12～24h、50～80℃水浴反应8～20h、25～80℃超声反应4～20h、50～80℃微波反应6～15h中的一种或多种。在一定反应条件下，原本多聚磷酸铝层中与末端羟基通过氢键作用连接的水分子逐渐脱出，而苯胺分子以O-H…N的氢键作用完成插层。
更进一步地，所述超声反应，其功率为100～300W，工作频率为20～40kHz。
更进一步地，所述微波反应，其功率为500～700W，输出频率为2450MHz。
进一步地，步骤2中所述的pH调节剂包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、冰乙酸、苯基膦酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、3-硝基水杨酸、磺基水杨酸、磷酸二丁酯中的一种或多种；所述pH调节剂的质量为插层产物质量的1～8％。苯胺在酸性环境下进行化学氧化聚合，生成的聚苯胺分子量较高、导电性良好，同时使质子酸掺杂在聚苯胺主链上产生正离子，酸根离子与正离子形成平衡离子对。通过控制pH调节剂剂量，让pH调节剂与多聚磷酸铝共同完成聚苯胺掺杂，可以提高掺杂率、电导率和稳定性。针对不同的金属选择不同的pH调节剂，在使用时能够释放不同的掺杂剂阴离子，可以提供特殊的腐蚀抑制效果。
进一步地，步骤2中所述的氧化剂包括过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸、过硫酸铵、过硫酸钾、碘酸钾、氯化铁、硝酸铁、重铬酸钾、高锰酸钾、高氯酸、二氧化锰中的一种或多种。
进一步地，更所述的氧化剂的质量为插层产物质量的5～30％。
进一步地，步骤2中所述的温度为0～50℃，所述的时间为4～12h。
进一步地，步骤3中所述的研磨装置包括球磨机、棒磨机、砂磨机、震动研磨机、三辊研磨机、胶体磨中的一种或多种。
进一步地，步骤3中所述的改性剂包括硅灰石、硫酸钡、磷酸锌、氧化锌、滑石粉、氧化铝、氧化钙、氧化锆、高岭土、膨润土、硅藻土、云母粉中的一种或多种。
更进一步地，所述改性剂的质量为聚合产物质量的1～100％。
本发明的技术原理：
将聚苯胺与多聚磷酸铝复合，既能同时发挥聚苯胺的物理屏蔽作用、阳极保护作用、掺杂剂阴离子腐蚀抑制作用和多聚磷酸铝的螯合钝化作用，又能解决聚苯胺的附着力差、分散性差问题和多聚磷酸铝无法直接使用的问题，制成的涂料防腐性能优异、无毒环保、耐高温、遮盖力强、应用范围广。多聚磷酸铝为结构稳定的片层状结构，本发明将苯胺分子引入多聚磷酸铝层中，苯胺的氮原子通过氢键作用与多聚磷酸铝层间的末端羟基相连，形成插层产物，再将插层产物氧化为聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。先插层再聚合形成复合材料，使得微观上聚苯胺与多聚磷酸铝更紧密地结合，聚苯胺均匀地附着在多聚磷酸铝上，解决了聚苯胺在配制涂料中的附着力差、分散性差问题；由于聚苯胺具有可逆的氧化还原性能，它能够从自然腐蚀电位较低的金属表面夺得电子，促使金属表面形成耐蚀的钝化层，被还原的聚苯胺在环境氧气作用下会重新被氧化，所以聚苯胺能够通过阳极保护作用给予金属持续不断的电化学保护，而多聚磷酸铝作为聚苯胺的“邻居”，其解离的多聚磷酸根能够迅速螯合游离的金属离子，共同参与钝化层的形成，给予金属长效的化学保护，因此聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料具有双效防腐功能；聚苯胺被还原时将释放出掺杂剂阴离子，能够与金属阳离子形成难溶金属盐，覆盖金属表面抑制金属腐蚀；多聚磷酸铝表面附着着有机分子聚苯胺，起到了物理屏蔽作用，延缓了水分的渗透，降低了多聚磷酸铝的吸水性；多聚磷酸铝经过苯胺插层后层间距变大，因分散效应使得层状结构易于剥离，促使颗粒变小、稳定均匀。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
(1)本发明将苯胺分子引入多聚磷酸铝层中，实现了苯胺的插层，并进一步氧化制得聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料，结合了聚苯胺电化学保护和多聚磷酸铝化学保护双效防腐能力，具有长效防锈、遮盖力强、耐候性强、抗划伤的优点。
(2)与背景技术2个现有技术中的三聚磷酸铝掺杂聚苯胺相比，本发明先将苯胺插层到多聚磷酸铝中，使多聚磷酸铝层间距扩大、颗粒变小、稳定均匀；苯胺聚合后附着在多聚磷酸铝表面，两者协同建立起金属保护双效屏障，防腐效果更好；聚苯胺的均匀附着解决了其附着力差、分散性差的问题；附着的聚苯胺通过物理屏蔽延缓水分渗透，降低了多聚磷酸铝的吸水性。
(3)本发明的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料具有优秀的防腐性能，经过测试，其耐盐雾性能达到1000h以上。
(4)本发明的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料不含重金属元素，无毒环保，环境友好，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料(左)与三聚磷酸铝(右)的盐雾试验1000h对比图。
图2为实施例6的三聚磷酸铝(ATP)、插层产物(ATP-Aniline)、聚合产物(ATP-PANI)的X射线衍射图。
图3为实施例6的三聚磷酸铝的SEM图。
图4为实施例6制备的插层产物的SEM图。
图5为实施例6制备的产物的SEM图。
具体实施方式
实施例1
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在甲醇溶液中加入三聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中三聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:3，最后加入三聚磷酸铝质量的3％的十二烷基硫酸钠。混合物在70℃的反应温度、200rpm的搅拌速度、150W功率和40kHz频率的超声条件下反应6h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用甲醇洗涤2次，水洗涤2次，最后离心、80℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入85％浓度的磷酸，其质量为插层产物质量的3％。接着在混合物中缓慢滴加过氧化氢，其质量为插层产物质量的8％。混合物在室温下反应8h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用甲醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成15％分散液，再加入所得聚合产物质量的30％的硅灰石和所得聚合产物质量的12％的磷酸锌。混合物在砂磨机中充分砂磨2h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
分别将实施例1制备的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及三聚磷酸铝与醇酸树脂等混合均匀，喷涂在钢板表面形成漆膜，依据GB/T1771-2007进行盐雾试验。
图1为实施例1制备的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料(左)与三聚磷酸铝(右)的盐雾试验1000h对比图。从图1可以看出，左钢板涂膜划痕处轻微生锈，板面未见起泡或锈迹，右钢板涂膜划痕处严重生锈，划痕周围出现锈迹，板面局部起泡，说明与三聚磷酸铝对比，聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料使聚苯胺的电化学保护和多聚磷酸铝的化学保护更好的协同发挥，显著提升了防腐性能。
实施例2
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在苯溶液中加入三聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中三聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:2，最后加入三聚磷酸铝质量的0.8％的三乙醇胺。混合物在50℃的反应温度、300rpm的搅拌速度下水浴反应12h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用苯洗涤2次，最后离心、60℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入磺基水杨酸，其质量为插层产物质量的5％。然后将质量为插层产物质量的10％的过硫酸铵溶于水，缓慢滴加到混合物中。混合物在0～10℃下反应10h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用乙醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成20％分散液，再加入所得聚合产物质量的25％的氧化锌和所得聚合产物质量的10％的硫酸钡。混合物在球磨机中充分研磨1.5h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
实施例3
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在乙醇溶液中加入高聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中高聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:1，最后加入高聚磷酸铝质量的2.5％的聚乙二醇400。混合物在60～70℃的反应温度、150rpm的搅拌速度、500W功率和2450MHz频率的微波条件下反应8h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用乙醇洗涤2次，水洗涤2次，最后离心、80℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入磷酸二丁酯，其质量为插层产物质量的7％。然后将质量为插层产物质量的6％的氯化铁溶于水，缓慢滴加到混合物中。混合物在50℃下反应4h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用乙醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成20％分散液，再加入所得聚合产物质量的20％的氧化锌和所得聚合产物质量的8％的滑石粉。混合物在振动研磨机中充分研磨2h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
实施例4
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在甲醇溶液中加入二聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中二聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:4，最后加入二聚磷酸铝质量的5％的三硬脂酸甘油酯。混合物在25～30℃的反应温度、300rpm的搅拌速度下反应24h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用甲醇洗涤2次，水洗涤2次，最后离心、80℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入苯基膦酸，其质量为插层产物质量的7％。然后将质量为插层产物质量的9％的过硫酸钾溶于水，缓慢滴加到混合物中。混合物在25～30℃下反应6h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用甲醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成15％分散液，再加入所得聚合产物质量的25％的硅灰石和所得聚合产物质量的15％的氧化铝。混合物在棒磨机中充分研磨1h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
实施例5
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在苯溶液中加入四聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中四聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:2.5，最后加入四聚磷酸铝质量的1％的油酸。混合物在50～60℃的反应温度、100rpm的搅拌速度、600W功率和2450MHz频率的微波条件下反应6h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用苯洗涤2次，最后离心、60℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入聚甲基丙烯酸，其质量为插层产物质量的6％。接着在混合物中缓慢滴加高氯酸，其质量为插层产物质量的7％。混合物在5～10℃下反应8h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用甲醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成15％分散液，再加入所得聚合产物质量的30％的硅藻土和所得聚合产物质量的8％的氧化锆。混合物在砂磨机中充分砂磨2h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
实施例6
一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，包括以下步骤：
在乙醇溶液中加入三聚磷酸铝充分搅拌5min，然后在混合物中滴加苯胺，其中三聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:0.5，最后加入三聚磷酸铝质量的4％的十二烷基苯磺酸钠。混合物在50℃的反应温度、200rpm的搅拌速度、300W功率和20kHz频率的超声条件下反应10h。插层反应完毕后，离心收集固体，并使用乙醇洗涤2次，水洗涤2次，最后离心、80℃干燥得到插层产物。
在水中加入插层产物并充分搅拌，配置成20％分散液，并加入质量为插层产物质量的4％的硫酸。接着在混合物中缓慢滴加次氯酸，其质量为插层产物质量的12％。混合物在常温下反应12h，氧化反应完毕后，抽滤收集固体，并使用乙醇洗涤2次，水洗涤2次，最后80℃干燥得到聚合产物。
在水中加入聚合产物并充分搅拌，配置成20％分散液，再加入所得聚合产物质量的25％的高岭土和所得聚合产物质量的5％的氧化钙。混合物在棒磨机中充分研磨2h，最后经过抽滤、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
图2为实施例6的三聚磷酸铝(ATP)、插层产物(ATP-Aniline)、聚合产物(ATP-PANI)的X射线衍射图。从图2可以看出，实施例6的三聚磷酸铝在11.14°有一特征峰，其层间距为
实施例6的插层产物的最强峰仍为11.14°，说明有部分三聚磷酸铝未发生插层反应；但在5°和9.52°处生成了新的峰，分别对应
和
的层间距，三聚磷酸铝层间距变大，说明苯胺成功插层到三聚磷酸铝中，具有两种不同的插层产物。实施例6的聚合产物的9.52°峰消失，11.14°峰增强，5°峰维持不变，说明一种插层产物中的苯胺从层间释放出来并形成聚苯胺附着在层外，另一种插层产物未发生聚合反应，或在三聚磷酸铝层中形成聚苯胺。
图3为实施例6的三聚磷酸铝的SEM图。由图3表明，三聚磷酸铝为边缘锋利的片层状结构。
图4为实施例6制备的插层产物的SEM图。从图4可以看出，三聚磷酸铝仍为边缘锋利的片层状结构，但结构较疏松，小颗粒增多，表明苯胺成功插层到三聚磷酸铝层中，三聚磷酸铝层间距扩大，因分散效应使得层状结构易于剥离，促使颗粒变小。
图5为实施例6制备的氧化产物的SEM图。从图5可以看到，有圆形颗粒均匀分布在三聚磷酸铝片层表面，说明苯胺从三聚磷酸铝层间释放出来，原位聚合在三聚磷酸铝片层上，将三聚磷酸铝片层均匀包附，证明聚苯胺/多聚磷酸铝复合材料的成功制备，有效避免了聚苯胺在涂料中的团聚，提高了聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的分散性。
Claims (10)
1.一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将多聚磷酸铝、苯胺、分散剂依次加入溶剂中，在一定反应条件下充分搅拌、混合均匀，再经过分离、干燥后得到插层产物；
步骤2：将插层产物、pH调节剂、氧化剂依次加入水中，在一定温度和时间下充分搅拌进行反应，再经过洗涤、分离、干燥后得到聚合产物；
步骤3：将聚合产物、改性剂、水加入机械研磨装置中充分研磨，再经过分离、干燥、粉碎得到聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
2.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的多聚磷酸铝包括二聚磷酸铝、三聚磷酸铝、四聚磷酸铝、高聚磷酸铝中的一种或者多种；所述的多聚磷酸铝与苯胺的质量比为1:0.1～1:6。
3.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的分散剂包括聚乙二醇400、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、油酸、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三硬脂酸甘油酯、丙二醇脂肪酸酯、OP-10、聚氧乙烯二油酸酯中的一种或者多种；所述分散剂的质量为多聚磷酸铝质量的0.1～20％；所述的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙醚、苯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的反应条件包括常温反应12～24h、50～80℃水浴反应8～20h、25～80℃超声反应4～20h、50～80℃微波反应6～15h中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，所述超声反应，其功率为100～300W，工作频率为20～40kHz；所述微波反应，其功率为500～700W，输出频率为2450MHz。
6.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的pH调节剂包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、冰乙酸、苯基膦酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、3-硝基水杨酸、磺基水杨酸、磷酸二丁酯中的一种或多种；所述pH调节剂的质量为插层产物质量的1～8％。
7.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的氧化剂包括过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸、过硫酸铵、过硫酸钾、碘酸钾、氯化铁、硝酸铁、重铬酸钾、高锰酸钾、高氯酸、二氧化锰中的一种或多种；所述的氧化剂的质量为插层产物质量的5～30％。
8.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的温度为0～50℃，所述的时间为4～12h。
9.根据权利要求1所述的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的研磨装置包括球磨机、棒磨机、砂磨机、震动研磨机、三辊研磨机、胶体磨中的一种或多种；所述的改性剂包括硅灰石、硫酸钡、磷酸锌、氧化锌、滑石粉、氧化铝、氧化钙、氧化锆、高岭土、膨润土、硅藻土、云母粉中的一种或多种；所述改性剂的质量为聚合产物质量的1～100％。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述方法制备的聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310262192.2A CN116063870B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310262192.2A CN116063870B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116063870A true CN116063870A (zh) | 2023-05-05 |
| CN116063870B CN116063870B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=86178769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310262192.2A Active CN116063870B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116063870B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004099943A (ja) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Tayca Corp | 防錆剤組成物 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310262192.2A patent/CN116063870B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004099943A (ja) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Tayca Corp | 防錆剤組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116063870B (zh) | 2024-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100554348C (zh) | 钢结构水性带锈防腐涂料及其制备方法 | |
| CN102634276B (zh) | 一种聚苯胺重防腐涂料及其制备方法 | |
| CN102634265B (zh) | 一种具有双防腐蚀功能的船舶重防腐涂料及其制备方法 | |
| KR101107795B1 (ko) | 금속 부식 방지를 위한 방청제 및 그 제조방법 | |
| CN103387771B (zh) | 一种防锈颜料及其制备方法 | |
| JP2007327142A (ja) | 耐食性表面処理金属材料およびそのための表面処理剤 | |
| CN101407690A (zh) | 一种双组分环氧富锌底漆 | |
| CN101418182B (zh) | 一种导电高分子无溶剂低粘度防腐涂料及其制备方法 | |
| CN106189366A (zh) | 一种有机无机复合防腐颜料的一步原位合成法 | |
| EP2193158B1 (en) | Polyaniline, method for manufacturing same, and polyaniline-containing solution and coating material | |
| CN103555137A (zh) | 掺杂态聚苯胺-环氧-锌粉复合涂料及其制备方法 | |
| CN103205150B (zh) | 聚苯胺包覆微米二氧化硅的防腐涂料及其制备方法 | |
| CN115710444A (zh) | 一种水性丙烯酸防锈涂料及其制备方法 | |
| CN116063870B (zh) | 一种聚苯胺/多聚磷酸铝复合防腐颜料及其制备方法 | |
| CN113969077B (zh) | 一种铝钛粉防锈颜料及其制备方法 | |
| CN102702959A (zh) | 一种改进的耐高温金属防腐涂料 | |
| CN102108241B (zh) | 一种磷酸酯掺杂聚苯胺防腐涂料及其制备方法 | |
| KR101382488B1 (ko) | 부식억제형 전도성 친환경 코팅제의 제조방법 | |
| CN102702960A (zh) | 一种改进的耐高温金属防腐涂料的制备方法 | |
| CN103205147B (zh) | 聚苯胺包覆气相纳米二氧化硅的防腐添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN102321428B (zh) | 一种多功能钢铁防腐漆及其制备方法 | |
| CN108342151B (zh) | 自组装苯胺四聚体纳米纤维水性环氧防腐涂料及其制法 | |
| CN1113927A (zh) | 一种水性防蚀处理剂及其制备和应用方法 | |
| KR101695865B1 (ko) | 수용성 녹 비활성화제 조성물 및 이를 포함하는 수용성 녹 비활성화제 | |
| CN101413098B (zh) | 用于金属表面除锈防腐浆料及处理方法 |
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 |