[发明专利]脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯的合成方法及其涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯的合成方法及其一种纳米有机钛海洋重防腐涂料及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

地球之上，腐蚀无所不在。“按照国际惯例，腐蚀损失占GDP的3～5%，超过火灾、水灾、旱灾以及台风等灾害所带来的损失总和。2010年，中国的腐蚀损失至少为1.2万亿元，而如果采取有效的腐蚀防护措施，其中25～40%的损失是可以避免的”。

我国不但是陆地大国，也是海洋大国。随着国家对海洋资源开发规模的不断扩大，作为海洋开发基础设施的跨海大桥和临海大桥不断新建，在建和待建的跨海大桥总长将超过300km；我国正在服役的海洋石油平台约有160多座，未来5年还将投入巨资在渤海建设50个采油平台、1100口生产油气井；同时大量船舶及海底输油管线为海上石油开采服务，计划铺设和正在铺设的海底输油管道1580多km；未来的5～10年内，我国每年还将投入300～400亿元进行沿海港口建设。这些海洋建设工程都需要大量的海洋重防腐涂料进行防护，才能有效地解决海洋环境的腐蚀问题。

海洋环境是一种复杂多变的腐蚀环境。为防止海洋腐蚀，人为措施除正确设计与合理选材外，通常采用厚浆型重防腐涂层辅助电化学(牺牲阳极)相配套的防护措施。海洋涂料不同于一般防腐涂料，它对服役寿命的技术要求更高。例如，海上石油平台防腐涂料，要求涂层寿命达到10年以上；跨海大桥防腐涂料，要求涂层服役寿命超过15年；而海底输油管道防护涂料，要求涂层有效服役期达到40年。如果采用传统的防腐涂料产品，很难满足这些特殊技术要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯及其合成方法，并利用这种脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯配制加工成一种纳米有机钛海洋重防腐涂料及其制备方法，本发明纳米有机钛海洋重防腐涂料主要针对海洋环境腐蚀的防护，适用于海洋船舶、海上石油平台、海底输油管道、临海及跨海大桥、沿海临岸钢结构、露天石油气管网、大型液料贮罐和海港码头等构筑物表面的防腐蚀涂层。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯的合成方法，包括以下步骤：

1)将脂肪族伯胺4,4′-二氨基环己基甲烷(PACM)在60℃的条件下滴加到马来酸二乙酯(DEF)中，滴加完毕后再进行加热，然后在恒温的条件下保持20小时，进行加成反应，得到反应产物A；或，

将3,3′-二甲基-4,4′-二氨基环己基甲烷(Laromin C260)在60℃的条件下滴加到马来酸二乙酯(DEF)中，滴加完毕后再进行加热，然后在恒温的条件下保持20小时，进行加成反应，得到反应产物B；其中，

所述脂肪族伯胺4,4′-二氨基环己基甲烷或3,3′-二甲基-4,4′-二氨基环己基甲烷与所述马来酸二乙酯的质量比为1∶1；

2)将步骤1)中的反应产物A或反应产物B加入到纳米有机钛前驱体齐聚物(HTH)中进行合成反应，然后冷却至室温，即得到所述脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯(T-PAEs)；其中，

所述纳米有机钛前驱体齐聚物与所述马来酸二乙酯的质量比为1∶1。

以上所述的单体PACM(当量105)、Laromin C260(当量119)，均为BASF公司产品；马来酸二乙酯(DEF)，山东菏泽市牡丹化工有限公司产品；纳米有机钛前驱体齐聚物(HTH),由发明人按《纳米有机钛聚合物及其涂料和制造方法》自行合成制备。

所述脂肪族纳米有机钛聚天门冬氨酸酯(T-PAEs)是一种不透明的低粘度黑色液体。

本发明的有益效果是：本发明在采用原有发明专利的核心技术原理《纳米有机钛聚合物及其涂料和制造方法》(专利号:ZL200810029936.1)的基础上，专门针对海洋腐蚀环境，开发出纳米有机钛海洋重防腐涂层的关键材料及其特种涂料产品的制备技术。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在步骤1)中，所述加热后的温度为80℃。

进一步，在步骤2)中，所述进行合成反应的工艺条件为：在100～120℃的条件下反应2小时。

进一步，所述加成反应过程及所述合成反应过程均是在N₂保护和搅拌条件下进行。

其反应历程如下：

R₁为:

R₂为: