System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层及其制备方法技术_技高网

一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层及其制备方法技术

技术编号:40321685 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-09 14:17
本发明专利技术公开了一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,将硅烷偶联剂与纳米氧化铈分散在乙醇水溶液中,在80℃持续搅拌6~8h,经过离心、洗涤、冷冻干燥得到硅烷改性氧化铈颗粒;将其和苯胺分散在磷酸水溶液中,缓慢加入过硫酸铵,在0~6℃连续搅拌6~8h,经过离心、洗涤、冷冻干燥得到墨绿色聚苯胺/氧化铈复合颗粒;将其分散在去离子水中,与水性环氧树脂及其固化剂搅拌混合均匀,得到聚苯胺/氧化铈/水性环氧树脂涂料;本发明专利技术通过硅烷偶联剂接枝纳米氧化铈,然后原位聚合对金属具有钝化作用的聚苯胺,提高氧化铈在水性环氧树脂中的分散性和相容性,减少涂层内缺陷使涂层更加致密,提高涂层的屏蔽性能和防腐效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于防腐涂料,具体涉及一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层及其制备方法


技术介绍

1、暴露在海洋环境中的金属极易在腐蚀性海水介质中受到腐蚀,造成金属材料的浪费,甚至引发环境污染和安全问题,这已成为亟待解决的难题。防护涂层能直接有效地阻隔金属材料与腐蚀介质的接触,具有良好的防护作用,且成本低、施工方便,是海洋腐蚀控制的主要手段之一。

2、传统溶剂型涂料在使用过程中会释放大量挥发性有机化合物(voc),危害人体健康,污染环境,已不适应新形势的要求。水性环氧涂料既具有环保的优点,又具有溶剂型环氧涂料附着力强,机械性能好等优点,在防腐涂料领域具有较好的应用前景。然而,水性环氧涂料的耐水性较差,相应地其防腐性能也不尽如人意,这限制了其在海洋防腐的应用。

3、纳米氧化铈毒性小,还具有金属缓蚀作用,作为水性涂层的缓蚀剂已被广泛研究。但纳米氧化铈颗粒表面能大,颗粒间氢键作用力强,会出现团聚现象,使氧化铈不能很好地分散在水性环氧树脂中,导致涂层出现孔洞团聚等缺陷,从而导致涂层屏蔽性能下降,降低涂层使用寿命。因此,氧化铈/水性环氧防腐涂层的制备需要解决氧化铈在水性环氧树脂中的分散和相容性问题。


技术实现思路

1、为了解决氧化铈/水性环氧复合涂层制备过程中存在的氧化铈颗粒之间团聚,使氧化铈不能很好地分散在环氧树脂中的问题,本专利技术提供了一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法。

2、为达到上述目的,采用技术方案如下:

3、一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)将硅烷偶联剂与纳米氧化铈分散在乙醇水溶液中,在80℃持续搅拌6~8h,经过离心、洗涤、冷冻干燥得到硅烷改性氧化铈颗粒;

5、(2)所得硅烷改性氧化铈颗粒和苯胺分散在磷酸水溶液中,缓慢加入过硫酸铵,在0~6℃连续搅拌6~8h,经过离心、洗涤、冷冻干燥得到墨绿色聚苯胺/氧化铈复合颗粒;

6、(3)所得聚苯胺/氧化铈复合颗粒分散在去离子水中,与水性环氧树脂及其固化剂搅拌混合均匀,得到聚苯胺/氧化铈/水性环氧树脂涂料。

7、按上述方案,步骤1中所述乙醇水溶液v无水乙醇:v去离子水=7:3。

8、按上述方案,步骤1中所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

9、按上述方案,步骤1中所述硅烷偶联剂分散在乙醇水溶液中浓度为3wt%~8wt%;所述硅烷偶联剂与氧化铈的质量比为10:1。

10、按上述方案,步骤2中磷酸水溶液浓度为1mol/l。

11、按上述方案,步骤2中所述硅烷改性氧化铈颗粒和苯胺质量比为1:1~1:20;所述苯胺与过硫酸铵的质量比为1:2.4。

12、按上述方案,步骤2中所述过硫酸铵先分散在磷酸水溶液中再缓慢加入。

13、按上述方案,步骤3中所述聚苯胺/氧化铈复合颗粒采用超声处理2h分散在去离子水中。

14、按上述方案,步骤3中所述聚苯胺/氧化铈复合颗粒在涂料中的添加量为0.01wt%~5.0wt%。

15、相对于现有技术,本专利技术有益效果如下:

16、本专利技术通过硅烷偶联剂接枝纳米氧化铈,然后原位聚合对金属具有钝化作用的聚苯胺,对氧化铈水性环氧树脂进行改性,提高氧化铈在水性环氧树脂中的分散性和相容性,减少涂层内缺陷使涂层更加致密,提高涂层的屏蔽性能和防腐效果。

17、聚苯胺与金属发生钝化反应,延缓金属腐蚀,具备多重缓蚀功能,提高涂层的防腐效果;聚苯胺能与环氧树脂形成更强的化学界面,从而提高水性涂层的阻隔性能。

18、制备的聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的防腐性能与氧化铈/水性环氧复合涂层相比有很大提高,电化学阻抗更大,耐盐雾性能更好,对金属基体的防腐效果更好。

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【技术保护点】

1.一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述乙醇水溶液V无水乙醇:V去离子水=7:3。

3.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

4.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述硅烷偶联剂分散在乙醇水溶液中浓度为3wt%~8wt%;所述硅烷偶联剂与氧化铈的质量比为10:1。

5.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤2中磷酸水溶液浓度为1mol/L。

6.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤2中所述硅烷改性氧化铈颗粒和苯胺质量比为1:1~1:20;所述苯胺与过硫酸铵的质量比为1:2.4。

7.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤2中所述过硫酸铵先分散在磷酸水溶液中再缓慢加入。

8.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤3中所述聚苯胺/氧化铈复合颗粒采用超声处理2h分散在去离子水中。

9.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤3中所述聚苯胺/氧化铈复合颗粒在涂料中的添加量为0.01wt%~5.0wt%。

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【技术特征摘要】

1.一种聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述乙醇水溶液v无水乙醇:v去离子水=7:3。

3.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

4.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤1中所述硅烷偶联剂分散在乙醇水溶液中浓度为3wt%~8wt%;所述硅烷偶联剂与氧化铈的质量比为10:1。

5.如权利要求1所述聚苯胺/氧化铈/水性环氧复合涂层的制备方法,其特征在于步骤2中磷酸水溶液浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:白秀琴肖垚贺小燕
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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