一种含二维金属配位聚合物的防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于防腐涂料制备领域，具体公开了一种含二维金属配位聚合物防腐涂料及其制备方法，所述防腐涂料包括以下质量份的组分：二维金属配位聚合物0.3

【技术实现步骤摘要】
一种含二维金属配位聚合物的防腐涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料及其制备方法，具体涉及一种含二维金属配位聚合物的防腐涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属腐蚀会造成严重的安全隐患和巨大的经济损失，并且容易污染海洋环境。为了减少金属腐蚀的有害影响，一些有效的策略被用来抑制腐蚀过程，如电化学保护法和涂料技术等。在金属表面涂覆防腐涂料具有适应性广、施工简单、成本低廉、维护方便等优势，成为目前应用最为广泛、经济、有效的一种重要防腐手段。
[0003]配位聚合物是一类新型的有机材料，是通过配体π轨道与过渡金属d轨道的杂化而成。与传统的聚合物相比，配位聚合物兼具了过渡金属和有机配体二者的特性，通过合理的调控，可设计和合成出具有特定结构和功能化的二维金属配位聚合物。同时，二维材料由于具有特殊的片层结构、高比表面积以及优异的物理屏蔽阻隔效应，在防腐涂料领域引起了广泛的关注。
[0004]中国专利技术专利号CN 104087155 B公开一种具有重防腐、耐磨阻垢等优异性能的涂料。其组分为：硅基酚改性的聚醚砜树脂18
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22份，聚四氟乙烯微粉4
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6份，鳞片状的二维金属配位聚合物8
‑
12份，混合溶剂68
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72份，铝粉悬浮剂0.08
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0.12份，消泡剂0.03
‑
0.06份。此专利技术中二维金属配位聚合物制备步骤复杂，分散时需添加多种有机溶剂，危害健康。此外，聚醚砜树脂不仅需要硅基酚杂化改性来提高腐蚀性能还要二次高温固化，工艺繁琐。
[0005]现有技术普遍采用环氧树脂制备防腐涂料。中国专利技术专利号CN109294388A公开一种将石墨烯改性碳纤维添加到环氧树脂的防腐涂料。由于环氧树脂与石墨烯的相容性较差，当添加的石墨烯过多时，相邻石墨烯片层之间极易团聚，使固化后的树脂存在水、腐蚀性粒子渗入到金属材料表面的微通道，这对金属基材的防腐工作造成了不良影响。即使石墨烯经过改性后也只是部分改善，该专利的涂覆实施例一中，将石墨烯改性碳纤维添加到环氧树脂所获得的涂料的腐蚀电流仅为2.695
×
10
‑4A/cm2。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术旨在提供一种耐腐蚀性能优异的含二维金属配位聚合物的防腐涂料，本专利技术还提供了上述防腐涂料的制备方法。二维金属配位聚合物兼具了有机配体的特性，与环氧树脂有良好的相容性，不易产生结构缺陷。
[0007]第一方面，本专利技术提供一种含二维金属配位聚合物的防腐涂料，包括以下质量份的原料组分：二维金属配位聚合物0.3
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6份、分散剂30
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50份、环氧树脂120
‑
180份、固化剂100
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150份、去泡剂0.2
‑
1份、流平剂0.2
‑
1份；
[0008]所述二维金属配位聚合物的化学结构式如下所示：
[0009][0010]其中，X代表二价金属，所述二价金属为镍、铜、钴、锌、锰、铁中的任意一种，n为聚合度，聚合度为1
‑
10000；
[0011]优选的，所述分散剂为无水乙醇。
[0012]优选的，所述环氧树脂为E
‑
44双酚A型环氧树脂。
[0013]优选的，所述固化剂为650低分子聚酰胺树脂。
[0014]优选的，所述去泡剂为BYK507。
[0015]优选的，所述流平剂为BYK333。
[0016]第二方面，本专利技术提供上述含二维金属配位聚合物的防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤S1，制备所述二维金属配位聚合物；
[0018]步骤S2，按上述质量份比例称取所述原料组分；
[0019]步骤S3，在二维金属配位聚合物中加入分散剂，进行超声处理后得到分散均匀的混合液；
[0020]步骤S4，往步骤S3中的混合液中加入环氧树脂，搅拌均匀；
[0021]步骤S5，继续往步骤S4中混合液中加入固化剂、去泡剂和流平剂，搅拌均匀后即得含二维金属配位聚合物的防腐涂料。
[0022]其中，所述二维金属配位聚合物的合成路线如下所示:
[0023][0024]其中，X代表二价金属，所述二价金属为镍、铜、钴、锌、锰、铁中的任意一种，n为聚合度，聚合度为1
‑
10000；
[0025]与上述合成路线相应的，所述二维金属配位聚合物的制备方法为：
[0026]步骤S1.1，将1,2,4,5
‑
苯四胺四盐酸盐溶于去离子水中，获得溶液Ⅰ，将所述溶液Ⅰ置于20
‑
40℃条件下超声15
‑
30分钟；
[0027]步骤S1.2，将二价金属硝酸盐溶于去离子水中获得溶液Ⅱ，将所述溶液Ⅱ置于20
‑
40℃条件下超声15
‑
30分钟；
[0028]步骤S1.3，将所述溶液Ⅱ加入到所述溶液Ⅰ中，获得反应溶液；向得到的反应溶液中滴加浓氨水，调节溶液至中性，磁力搅拌3
‑
6小时后获得悬浮液；所述悬浮液经抽滤后，依次用去离子水、丙酮和无水乙醇洗涤，40
‑
80℃真空干燥后即得到二维金属配位聚合物粉末；其中，步骤S1.1中，按质量份比例，称量2
‑
6份1,2,4,5
‑
苯四胺四盐酸盐加入到1500
‑
2500份去离子水中获得溶液Ⅰ；
[0029]其中，步骤S1.2中，所述二价金属硝酸盐为六水合硝酸镍、六水合硝酸铜、六水合
硝酸钴、六水合硝酸锌、六水合硝酸铁、六水合硝酸锰的一种；且按质量份比例，称量3
‑
8份二价金属硝酸盐加入到200
‑
500份去离子水中获得溶液Ⅱ。
[0030]所述二维金属配位聚合物的制备方法，使用二价金属硝酸盐作为金属中心，1,2,4,5
‑
苯四胺四盐酸盐作为有机配体,通过配位相互作用形成π
‑
d共轭的二维金属配位聚合物。
[0031]第三方面，本专利技术还提供了上述含二维金属配位聚合物的防腐涂料的使用方法，具体使用方法步骤为：首先用砂纸打磨金属基体表面，再用去离子水和无水乙醇超声清洗去除表面油污和灰尘，烘干后备用；然后使用匀浆机将二维金属配位聚合物的防腐涂料均匀旋涂于金属基体表面，室温固化，即得含二维金属配位聚合物的防腐涂层。
[0032]优选的，所述用砂纸打磨金属基体表面，具体操作为：先后采用150目和400目的砂纸打磨金属基体表面。
[0033]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
[0034]本专利技术制备的二维金属配位聚合物合成方法简单，改变了上述专利技术中依赖复杂设备的条件，仅需将配比好的原料即二价金属硝酸盐和1,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料包括以下质量份的原料组分：二维金属配位聚合物0.3
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6份、分散剂30
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50份、环氧树脂120
‑
180份、固化剂100
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150份、去泡剂0.2
‑
1份、流平剂0.2
‑
1份；所述二维金属配位聚合物的化学结构式如下所示：其中，X代表二价金属，所述二价金属为镍、铜、钴、锌、锰、铁中的任意一种，n为聚合度，聚合度为1
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10000。2.根据权利要求1所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为无水乙醇。3.根据权利要求1所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为E
‑
44双酚A型环氧树脂。4.根据权利要求1所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为650低分子聚酰胺树脂。5.根据权利要求1所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述去泡剂为BYK507。6.根据权利要求1所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料，其特征在于，所述流平剂为BYK333。7.一种权利要求1
‑
6中任意一项权利要求所述含二维金属配位聚合物的防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，制备二维金属配位聚合物；步骤S2，按质量份比例称取所述防腐涂料的各原料组分；步骤S3，在二维金属配位聚合物中加入分散剂，经超声处理后得到分散均匀的混合液；步骤S4，往步骤S3中的混合液中加入环氧树脂，搅拌均匀；步骤S5，继续往步骤S4中混合液中加入固化剂、去泡剂和流平剂，搅拌均匀后即得含二维金属配位聚合物的防腐涂料；步骤S1中二维金属配位聚合物的制备方法为：步骤S1.1，将1,2,4,5
‑
苯四胺四盐酸盐溶于去离子水中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：施敏杰，陈年婷，朱航天，吴懿涛，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：