本发明专利技术公开了一种提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，通过异氰酸酯环氧树脂和烷氧基硅环氧树脂对聚苯胺进行表面处理，在聚苯胺表面化学键合环氧官能团，从而增强与环氧树脂的相容性。将异氰酸酯环氧树脂10-30份，烷氧基硅环氧树脂10-30份、异氰酸酯聚苯胺100-200份、溶剂20-600份置于反应容器内，搅拌1-2小时，通用涂料碾磨机碾磨至细度小于60微米后出料，获得环氧树脂表面改性的聚苯胺。本发明专利技术所得环氧树脂表面改性的聚苯胺与环氧树脂相容性好，解决了防腐涂料中树脂与聚苯胺间界面相容性差的问题，显著提高了聚苯胺与环氧树脂的相容性，提高了防腐涂层的耐蚀效果和使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料表面改性
，特别涉及，旨在提高聚苯胺与环氧树脂的相容性，改善界面性能，提高防护性能。
技术介绍
导电高分子的出现为防腐蚀工程提供了性能优异的原材料。在众多导电聚合物中，聚苯胺(PANI)是一种具有共轭电子结构的本征型导电高分子，具有导电性好、价廉易得和环境稳定性好等优点，被认为是最有实用化前景的导电高分子材料。作为防腐涂料，聚苯胺抗腐蚀、抗划伤，能够有效阻止空气、水和盐分发挥作用，遏止金属生锈和腐蚀，而且成本低，用法简便，不会破坏环境，有较大的实用前景，为我国海洋防腐产业提供了一个崭新的性能优异的基础树脂品种。另外聚苯胺可以制成聚苯胺/环氧共混体系、聚苯胺/聚氨酯共混体系、聚苯胺/聚酰亚胺共混体系、聚苯胺/苯乙烯丙烯酸共聚物(SAA)共混体系以及聚苯胺/聚丁基异丁酸酯共混体系等，这些共混物可用于各种场合的表面保护。环氧涂层具有良好的耐蚀性及耐化学药品性，附着力好，可采用多种固化剂固化而获得不同性能的漆膜，在海洋重防腐中占主导地位。聚苯胺与环氧复合，预期具有更佳的防腐效果，但是在使用过程中，聚苯胺与环氧树脂相容性差，存在界面缺陷，容易导致腐蚀介质沿聚苯胺与环氧树脂界面渗透，从而降低涂层防腐效果。因此需改善聚苯胺与环氧树脂之间的相容性，以改进涂层整体防护性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供。 本专利技术是通过以下技术方案实现的:，通过异氰酸酯环氧树脂和烷氧基硅环氧树脂对聚苯胺进行表面处理，在聚苯胺表面化学键合环氧官能团，从而增强与环氧树脂的相容性，具体步骤如下:(O按质量份计，将1份环氧树脂和0.2-3份二异氰酸酯分别使用0.1-0.5份相同的溶剂溶解并分别置于不同的反应容器中；在搅拌和氮气保护下，以20-90滴/分钟的速度将环氧树脂溶液逐滴加入二异氰酸酯溶液中，超声分散均匀，室温反应1-2小时，随后升温至600C -120°C反应1-8小时，减压蒸馏，除去未反应的二异氰酸酯，获得异氰酸酯环氧树脂；(2)按质量份计，在氮气保护下，将1份环氧树脂溶解于0.1-0.5份溶剂中，并置于反应容器中，再将0.2-3份硅烷偶联剂溶解于0.1-0.5份同种溶剂中，将硅烷偶联剂溶液以20-90滴/分钟的速度加入到环氧树脂溶液中，超声分散均匀，室温反应1-2小时，随后升温至60°C _120°C反应1-8小时，减压蒸馏，抽滤、除去溶剂，获得烷氧基硅环氧树脂；(3)按质量份计，将1份聚苯胺和0.1-0.5份溶剂置于干燥、密闭的容器内，在氮气保护下，搅拌20分钟，制得悬浊液，备用；将0.2-1份二异氰酸酯用0.1-0.5份同种溶剂溶解得到二异氰酸酯溶液，并以10-90滴/分钟的速度加入到悬浊液中，滴完后超声分散均匀，并在0-40°C反应1-24小时；抽滤除去溶剂和未反应二异氰酸酯，获得异氰酸酯聚苯胺；(4)按质量份计，将步骤(1)所得异氰酸酯环氧树脂10-30份，步骤(2)所得烷氧基硅环氧树脂10-30份、步骤(3)所得异氰酸酯聚苯胺100-200份和溶剂20-600份置于反应容器内，搅拌1-2小时，使用涂料碾磨机碾磨至细度小于60微米后出料，获得环氧树脂表面改性的聚苯胺。 所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，步骤(1)、(2)、(3)、(4)中所述溶剂可以为甲苯、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、苯乙烯、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种。 以上所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，所述溶剂使用前可以进行除水提纯。 所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，所述环氧树脂分子结构中至少含有一个羟基官能团。 所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，所述环氧树脂可以为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种。 所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，所述二异氰酸酯可以为甲苯二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六氢甲苯二异氰酸酯中的一种。 所述的提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，硅烷偶联剂可以为含有R-SiX3结构，其中X为甲氧基、乙氧基中的一种，R为脂肪族、芳香族、脂环族结构，并含有活性官能团羟基、羧基、伯氨基、仲氨基中的一种。 本专利技术所用原料异氰酸酯环氧树脂可以通过异氰酸根与聚苯胺化学键合，烷氧基硅环氧树脂可以通过烷氧基官能团与聚苯胺化学键合，使聚苯胺表面包覆环氧树脂，从而提高了聚苯胺与环氧树脂的相容性，改进了聚苯胺与环氧树脂之间的界面缺陷。由于聚苯胺与环氧树脂之间是化学键合作用，其界面缺陷和相容性问题得到了很好的解决。异氰酸酯环氧树脂，烷氧基硅环氧树脂很难获得市售产品，因此，本专利技术同时提供了异氰酸酯环氧树脂，烷氧基硅环氧树脂和异氰酸酯聚苯胺的制备方法。本专利技术提供的在国内外还未见文献报道，所制备的环氧树脂表面改性聚苯胺可以作为涂料功能填料使用。 本专利技术将环氧树脂化学接枝到聚苯胺分子上，获得表面接枝有环氧树脂的聚苯胺，以提高聚苯胺与环氧树脂的相容性，减少基料与树脂的界面结合缺陷。经该方法处理过的聚苯胺与环氧树脂相容性好，结合牢固，可作为海洋重防腐环氧涂料的聚苯胺填料，提高环氧树脂的防腐性能和使用寿命。 本专利技术采用上述技术方案的优点是:1、本专利技术聚苯胺表面化学接枝有环氧基团，与环氧树脂相容性好，可提高聚苯胺组分与涂料树脂的均一性，减少涂层中树脂与填料的界面缺陷，提高涂层的防护性。 2、本专利技术采用环氧树脂表面改性的聚苯胺，含有部分羧基官能团，可与金属表面的羟基发生酯化键合，可提高涂层界面结合力，从而大大提高涂层防护性能。 3、本专利技术原料种类多，来源广泛。 【具体实施方式】:下面结合实施例，对本专利技术的上述技术方案作进一步的描述，但绝不限制本专利技术的范围，本专利技术实施例中除非特别指明外，所涉及的比例均为质量比，所涉及的份数均为质量份。 实施例1在四口烧瓶中，用0.5份无水甲苯将0.2份甲苯二异氰酸酯(TDI)溶解，氮气保护；用 0.4份无水甲苯将1份E44环氧树脂溶解并移入恒压滴液漏斗中，在室温、搅拌和氮气保护条件下，以30滴/分钟的速度将E44环氧树脂溶液逐滴加入TDI甲苯溶液中，超声分散20分钟，随后在室温。C反应2小时，升温120°C反应5小时，减压蒸馏，除去未反应的TDI，获得TDI环氧树脂。 在反应容器中，用0.4份无水甲苯将1份E44环氧树脂溶解，充入氮气保护；用0.5份无水甲苯将0.2份3-氨丙基三乙氧基硅烷溶解，在氮气保护下移至恒压滴液漏斗，以每分钟20滴/分钟的速度加入环氧树脂的甲苯溶液中，超声分散20分钟，室温搅拌2小时，随后升温至120°C继续反应2小时，冷却，减压蒸馏，除去溶剂，获得烷氧基硅环氧树脂；将1份无水聚苯胺和0 .3份无水N-甲基吡咯烷酮置于干燥、密闭的容器内，在氮气保护下，搅拌20分钟，制得悬浊液A ;将0.2份甲苯二异氰酸酯溶于0.5份N-甲基吡咯烷酮溶液，用恒压滴液漏斗以50滴/分钟加入悬浊液A中，滴完后进行超声分散20分钟，并在25V反应4小时；抽滤除去溶剂和未反应二异氰酸酯，获得异氰酸酯聚苯胺；按质量份计，将所得异氰酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，其特征在于，通过异氰酸酯环氧树脂和烷氧基硅环氧树脂对聚苯胺进行表面处理，在聚苯胺表面化学键合环氧官能团，从而增强与环氧树脂的相容性，具体步骤如下：（1）按质量份计，将1份环氧树脂和0.2‑3份二异氰酸酯分别使用0.1‑0.5份相同的溶剂溶解并分别置于不同的反应容器中；在搅拌和氮气保护下，以20‑90滴/分钟的速度将环氧树脂溶液逐滴加入二异氰酸酯溶液中，超声分散均匀，室温反应1‑2小时，随后升温至60℃‑120℃反应1‑8小时，减压蒸馏，除去未反应的二异氰酸酯，获得异氰酸酯环氧树脂；（2）按质量份计，在氮气保护下，将1份环氧树脂溶解于0.1‑0.5份溶剂中，并置于反应容器中，再将0.2‑3份硅烷偶联剂溶解于0.1‑0.5份同种溶剂中，将硅烷偶联剂溶液以20‑90滴/分钟的速度加入到环氧树脂溶液中，超声分散均匀，室温反应1‑2小时，随后升温至60℃‑120℃反应1‑8小时，减压蒸馏，抽滤、除去溶剂，获得烷氧基硅环氧树脂； （3）按质量份计，将1份聚苯胺和0.1‑0.5份溶剂置于干燥、密闭的容器内，在氮气保护下，搅拌20分钟，制得悬浊液，备用；将0.2‑1份二异氰酸酯用0.1‑0.5份同种溶剂溶解得到二异氰酸酯溶液，并以10‑90 滴/分钟的速度加入到悬浊液中，滴完后超声分散均匀，并在0‑40℃反应1‑24小时；抽滤除去溶剂和未反应二异氰酸酯，获得异氰酸酯聚苯胺；（4）按质量份计，将步骤（1）所得异氰酸酯环氧树脂10‑30份，步骤（2）所得烷氧基硅环氧树脂10‑30份、步骤（3）所得异氰酸酯聚苯胺100‑200份和溶剂20‑600份置于反应容器内，搅拌1‑2小时，使用涂料碾磨机碾磨至细度小于60微米后出料，获得环氧树脂表面改性的聚苯胺。...
【技术特征摘要】
1.一种提高聚苯胺与环氧树脂相容性的表面处理方法，其特征在于，通过异氰酸酯环氧树脂和烷氧基硅环氧树脂对聚苯胺进行表面处理，在聚苯胺表面化学键合环氧官能团，从而增强与环氧树脂的相容性，具体步骤如下: (O按质量份计，将1份环氧树脂和0.2-3份二异氰酸酯分别使用0.1-0.5份相同的溶剂溶解并分别置于不同的反应容器中；在搅拌和氮气保护下，以20-90滴/分钟的速度将环氧树脂溶液逐滴加入二异氰酸酯溶液中，超声分散均匀，室温反应1-2小时，随后升温至600C -120°C反应1-8小时，减压蒸馏，除去未反应的二异氰酸酯，获得异氰酸酯环氧树脂； (2)按质量份计，在氮气保护下，将1份环氧树脂溶解于0.1-0.5份溶剂中，并置于反应容器中，再将0.2-3份硅烷偶联剂溶解于0.1-0.5份同种溶剂中，将硅烷偶联剂溶液以20-90滴/分钟的速度加入到环氧树脂溶液中，超声分散均匀，室温反应1-2小时，随后升温至60°C _120°C反应1-8小时，减压蒸馏，抽滤、除去溶剂，获得烷氧基硅环氧树脂； (3)按质量份计，将1份聚苯胺和0.1-0.5份溶剂置于干燥、密闭的容器内，在氮气保护下，搅拌20分钟，制得悬浊液，备用；将0.2-1份二异氰酸酯用0.1-0.5份同种溶剂溶解得到二异氰酸酯溶液，并以10-90滴/分钟的速度加入到悬浊液中，滴完后超声分散均匀，并在0-40°C反应1-24小时；抽滤除去溶剂和未反应二异氰酸酯，获得异氰酸酯聚苯胺； (4)按质量份计，将步骤(1)所得异氰酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李保松，张薇薇，张磊，于洋，
申请(专利权)人：南通河海大学海洋与近海工程研究院，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。