一种无毒防锈涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无毒防锈涂料及其制备方法，由以下重量份数的原料组成：改性聚苯并噁嗪聚苯胺复合材料10～15份、云母粉5～15份、滑石粉5～15份、环氧树脂30～40份、消泡剂0.5～1份、分散剂0.5～1份、流平剂0.5～1份、成膜助剂0.5～1份、水30～40份。所制备的改性聚苯并噁嗪聚苯胺复合材料能够提高涂层的耐水性，端羟基聚丁二烯的加入提升了聚苯胺的分散性，而聚苯胺的加入又降低了涂层的孔隙率，导致涂层具备良好的阻隔性能，所制备的涂料环保无毒、防锈效果佳。防锈效果佳。

【技术实现步骤摘要】
一种无毒防锈涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种无毒防锈涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属材料的腐蚀是由于金属和外界发生电化学或者化学的相互作用而生成氧化物的过程。而金属的炼制一般是通过矿石的还原、电解等消耗能量过程而制得的，属于高能状态，具有放出能量回复到低能并且更加稳定的氧化物状态的趋势，因此在热力学上可以将金属的腐蚀看成是一个不需要消耗外界能量的自发过程。由于腐蚀的领域广而且多种多样，因此根据不同的角度就会有不同的分类方法。其中，最普遍的是按照腐蚀机理分类，它分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。金属的化学腐蚀是指金属与化学物质直接接触发生化学作用而引起的腐蚀。它是金属表面的原子与化学物质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物的一种腐蚀。化学腐蚀过程中氧化剂分子与金属原子之间直接传递电子，因此不产生电流。这一类型的腐蚀只有当金属与腐蚀介质直接接触条件下才能够发生，如钢铁和干燥气体(如O2、H2S、SO2、Cl2等)接触，金属表面上生成相应的化合物(如氧化物、硫化物、氯化物等)，因而不具有普遍性。电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学反应而引起的破坏。电化学腐蚀反应必须至少含有一个阴极反应和一个阳极反应，并通过电解质介质中的离子流和流过金属导体内部的电子流形成回路通道，如金属在各种电解质溶液(如酸、碱、盐溶液、潮湿大气、海水等)中的腐蚀。其中，腐蚀阳极发生氧化反应过程，放出电子；腐蚀阴极的去极化剂发生还原反应过程，得到电子。该类腐蚀是自然界中最普遍、最常见的腐蚀，也是腐蚀科学研究重点，比如最具代表性的碳钢的腐蚀。碳钢的主要成分是铁和微量的碳，而Fe
→
Fe
2+
的标准电极电位为
‑
0.44V，比碳的标准电极电位+0.3V要负，因此当两者相互接触时，由于存在电位差所以极易形成腐蚀微电池，进而造成钢铁的腐蚀。物理腐蚀是指金属不与外界发生化学或电化学的相互作用，仅仅发生物理学上的溶解作用而产生的腐蚀。它包括许多金属在高温熔盐、熔碱及熔融液态金属中引起的金属溶解或开裂，这种腐蚀并不是由于化学作用造成的，而是由于物理溶解作用形成合金造成腐蚀。比如热浸锌用的铁锅，由于液态锌的溶解作用，很快腐蚀坏了。
[0003]由于金属给人类造成了重大的经济损失并严重影响了人类的生命财产安全，人类开发了多种不同的金属防护方法，主要有改善金属的本质、保护层法、缓蚀剂法、电化学保护法等。缓蚀剂保护技术是一种广泛采用的防腐蚀技术。它是一类能够减缓或者完全阻止金属腐蚀的物质。缓蚀剂防护技术的优点在于其用量少，见效快，成本较低，使用方便。目前防锈剂保护技术已经大量的应用于机械、化工、能源、冶金等部门。有机缓蚀剂是在金属表面发生物理或化学吸附，从而阻止腐蚀性物质接近金属表面，达到保护金属的目的。有机缓蚀剂结构中，亲水性较强的极性基团吸附在金属材料的表面，而其结构中的非极性基团则远离金属表面，形成一层憎水膜，阻碍腐蚀性物质接近金属。有机缓蚀剂主要包括胺类、醛类、羧酸及其盐类、磺酸及其盐类、巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、苯并咪唑等。在所有的防腐蚀措施中，采用有机涂层防护即防腐涂料是应用最广泛、最经济、最方便的方法。
[0004]专利CN111892855 B公开了一种改性聚苯胺/水性环氧树脂复合防腐涂料及其制备方法，包括：将2
‑
氨基苯磺酸与高分子表面活性剂溶于稀盐酸中，滴加入苯胺和含有水溶性引发剂的稀盐酸，得到聚苯胺；将长链烷烃与四甲基乙二胺溶于乙醇溶液中并进行冷凝回流连续反应，得到阳离子性双子表面活性剂；将聚苯胺水溶液加入溶解有阳离子性双子表面活性剂的水溶液中，得到阳离子型双子表面活性剂改性的聚苯胺；将改性的聚苯胺溶于水中使其分散，加入环氧树脂乳液、固化剂、水、消泡剂、流平剂和润湿剂进行分散，得到阳离子型双子表面活性剂改性聚苯胺/环氧树脂复合防腐涂料。该专利技术的涂料用于金属表面防腐，可大幅提高金属的防腐蚀能力、耐水性等。
[0005]专利CN104293075 B以聚苯胺为原料，多组分协同作用，使得本专利技术改性聚苯胺型防腐涂料具有稳定性好、防腐性好、易于施工等优点；聚苯胺是一种导电聚合物，抗静电和抗腐蚀性能优异，该专利技术用甲基丙烯酸甲酯进行改性，改善了其加工性能和水溶性；合成路线采用微乳液法进行合成，所得改性聚苯胺胶乳为纳米级别，易于分散和使用；制备方法工艺流程简便，提高了生产效率，操作方便；防腐涂料产品成膜性好、使用简单。
[0006]聚苯胺由于其结构多样、价格低廉、性能稳定、电导率高，合成简单以及氧化还原可逆性，使其在传感器、电池、静电屏蔽、金属防腐、船舶防污以及电致变色等方面都具有巨大的应用前景。在金属防腐领域，聚苯胺涂层不仅能够在金属表面形成具有屏蔽作用的涂膜保护层，而且还能够抑制金属与腐蚀介质发生电化学反应。尽管聚苯胺在涂层防腐领域的研究已经成为热点，但无论是电化学聚合还是化学氧化聚合所制备的聚苯胺涂层均存在着非致密的形态结构和对金属基底附着力不强的缺陷，极大地限制了其应用和发展。为了解决上述问题，人们尝试对聚苯胺进行各种取代改性和化学改性。选用含取代基团(烷基、烷氧基和氨基等供电子基团)的苯胺单体通过化学氧化法可以获得分子链刚性较弱的聚苯胺衍生物，从而可以改善聚苯胺在有机溶剂中的溶解度和树脂涂料中的分散性；选用含取代基团的苯胺单体通过电化学聚合法也可以获得致密性和防腐性能优良的聚苯胺衍生物涂层；此外，将聚苯胺和无机化合物、有机聚合物或颜填料复合改性后能够增强聚苯胺分子的热稳定性、机械强度、防腐性能和对金属基底的附着力。然而，上述针对聚苯胺的改性往往只能解决一方面的问题，但是，聚苯胺的分散性及对金属基底的附着力的提升往往是缺一不可的，因此，研发出一种能够同时解决上述缺陷的改性聚苯胺并应用于防锈涂料上将具有极其重要的作用。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术中的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种附着力佳，防锈效果好的无毒防锈涂料及其制备方法。
[0008]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。
[0009]本专利技术中通过将端羟基聚丁二烯与线性二胺基苯并噁嗪开环后产生的羟基进行
聚合生成改性聚苯并噁嗪，再与盐酸掺杂的聚苯胺混合，得到改性聚苯并噁嗪聚苯胺复合材料，从而将端羟基聚丁二烯这种液体橡胶成功接枝到聚苯胺上，改性聚苯并噁嗪由于具有低表面能能够提高涂层的耐水性，使得水不易粘附在表面，由于端羟基聚丁二烯的加入提升了聚苯胺的分散性，因此涂层的附着力也有所提升，而聚苯胺的加入又降低了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无毒防锈涂料，其特征在于，由以下原料组成：改性聚苯并噁嗪聚苯胺复合材料、云母粉、滑石粉、环氧树脂、消泡剂、分散剂、流平剂、成膜助剂、水。2.如权利要求1所述的无毒防锈涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：改性聚苯并噁嗪聚苯胺复合材料10～15份、云母粉5～15份、滑石粉5～15份、环氧树脂30～40份、消泡剂0.5～1份、分散剂0.5～1份、流平剂0.5～1份、成膜助剂0.5～1份、水30～40份。3.如权利要求1或2所述的无毒防锈涂料，其特征在于：所述云母粉及滑石粉的粒径为800～1500目。4.如权利要求1或2所述的无毒防锈涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类消泡剂、无机硅类消泡剂、非有机硅消泡剂中的一种。5.如权利要求1或2所述的无毒防锈涂料，其特征在于：所述分散剂为阳离子型润湿分散剂、阴离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂中的一种。6.如权利要求1或2所述的无毒防锈涂料，其特征在于：所述流平剂为乙二醇单丁醚、聚二甲基硅氧烷、有机硅流平剂中的一种。7.如权利要求1或2所述的无毒防锈涂料，其特征在于：所述成膜助剂为丁基苄醇乙酸酯、乙二醇丁醚醇酸酯、乙二醇苯醚、二元酸二甲酯类、丙二醇丙醚、二元酸二乙酯类中的一种。8.一种制备如权利要求1～7任一项所述的无毒防锈涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1称取2～4重量份的苯酚、8～16重量份的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁又绿，曾超，杨亚良，伍小军，汪海涛，
申请(专利权)人：浙江鱼童新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：