[发明专利]硅烷和聚苯胺杂化聚合物水性金属重防腐涂料

说明书

技术领域

本发明涉及使用硅烷(Silane)和本征态聚苯胺(Eigenstate Polyaniline)、导电态聚苯胺(Conducting State Polyaniline)经过杂化聚合后用于制造可配套成系的金属重防腐水性底涂和面涂的工业涂料。由于不使用有机溶剂，所以制成的金属防腐水性底涂和面涂是具很低VOC(有机挥发物)含量和对环境友好的用于金属基材面上的非溶剂型金属重防腐工业涂料。

由于综合使用了常用的牺牲型防腐蚀涂料对金属面实施阴极保护和聚苯胺对金属面的阳极保护原理，有特征态的硅烷聚合物能够让水性涂料的乳化聚合物组成分子间的互穿网络结构，而本征态和导电态聚本胺与金属面的接触，使金属基材的电化学腐蚀电位正移，使金属基材发生钝化，对不同的金属，相应的形成一层致密和稳定的氧化层。这层稳定且致密的金属氧化膜，它妥善地保护并屏蔽了金属，使硅烷和聚苯胺杂化聚合物水性金属重防腐涂料对金属材料表面具有非常优异的双层防腐性能。这也为应用具有优异金属防腐性能的双涂层涂料体系，取代传统和目前使用的金属防腐的三涂层涂料体系，奠定了坚实的可行性。

背景技术

中科院在2001年开始组织国内20余所院校和企业调查了近年来中国工业和自然环境腐蚀损失和腐蚀控制的现状，其中包括能源、交通、建筑、机械、化工、基础设施、水利和军事设施等典型的行业和企业。如果包括间接损失，借鉴国外利用国民经济投入-产出表的计算结果进行对比，我国每年腐蚀总损失可达4979亿元以上，约占GHP的5％。

迄今为止，人类抵御腐蚀的办法不外乎三种：一是直接采用耐蚀的金属或非金属材料，如不锈钢、塑料、玻璃钢、石墨等制作设备、部件；二是在物体表面覆盖各种耐蚀保护层，如防腐涂层、衬里和贴面等以延长其使用寿命；三是采用技术措施，如电化学保护和表面处理技术等以增强物体的耐蚀性。金属防腐涂料就属第二种抵御腐蚀的办法。

从2008年开始，随着欧盟、美、日等国对油漆和涂料类新环保法规的执行，传统的溶剂型涂料因VOC值含量高受到很大的限制，从而促使涂料向高固提体分涂料、粉末涂料、水性涂料等环保型涂料方向加速发展。

硅(Si)是世界上分布最广的元素之一，在地表面的覆盖度占第二位(25.8％)，仅次于占第一位的氧元素。硅氧烷、聚硅氧烷、硅烷都是含硅元素的产品，但从分子结构上不是仅用有机硅就可统称的，因硅烷就有有机硅烷和无机硅烷，含硅产品的分类与区别如表1。

   表1 含硅基产品的分类