[发明专利]一种环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术，具体为一种环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料及其制备方法。

背景技术

海洋环境是一种复杂、恶劣的腐蚀环境。海水本身是一种强的腐蚀介质，同时海洋工程设施和装备在海洋环境中将受到波、浪、潮、流对其产生的低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用，各种钢结构的使用寿命远低于一般内陆户外环境。随着国家对基础设施建设项目的提速，海上勘测平台、采油平台、海上集油气管道、船舶、港口码头、桥梁等重大工程大量开工建设，但在海洋这样一个复杂且恶劣的腐蚀环境下，如何保证这些重大工程的质量和使用寿命，成为一个关键的、意义重大的技术难题。

有机涂层是海洋腐蚀防护的有效手段，涂层需具有良好的屏蔽作用，将基体与腐蚀介质隔绝，同时涂层本身需具有良好的抗腐蚀介质的浸蚀、磨蚀及耐老化等特性，因此要求涂层具有良好的耐蚀性、抗渗透性和长的使用寿命。目前主要有环氧、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂、氟碳树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、氯化聚乙烯等多种树脂应用于海洋防腐蚀工程中。中国专利（ZL200810012658.9，ZL 200810012655.5，ZL 200810012659.3）介绍了聚苯胺改性玻璃鳞片树脂重防腐涂料，涂料由环氧或聚酯或乙烯基酯树脂、聚苯胺改性玻璃鳞片、固化剂等组成。其缺陷是，玻璃鳞片是无机材料，脆性很大，与有机高分子树脂的相容性较差，玻璃导热系数低，不利于涂层耐热性的提高。此外，由于玻璃是透明的，不能有效减少紫外线对涂层的破坏，因而也难以改善涂层的耐候性。专利（ZL201010589078.3）介绍了一种聚苯胺改性防腐涂料及其制备方法，涂料由环氧树脂、聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料、胺类固化剂及溶剂等组成，其缺陷是该涂料未添加颜填料、防流挂剂等助剂，虽然其耐蚀性有所提高，但其力学性能、耐候性等综合性能没有得到改进。专利（ZL200810012653.6）介绍了一种聚苯胺改性防腐涂料，通过聚苯胺对颜料的处理，降低了涂料的毒性。专利（ZL200810012657.4）介绍了一种聚苯胺改性铝粉防腐涂料及其制备方法，旨在解决现有铝粉涂料防腐性能差及颜料的环保问题，缺陷是涂料耐蚀性能改善有限，虽然铝粉片状重叠堆积结构和对紫外线的反射能力有助于提高涂层耐水汽渗透性和耐候性，但铝粉对钢铁无钝化作用，也无电化学防护作用，对涂层耐蚀性提升有限，在海洋恶劣的腐蚀环境下，其防腐性能难以满足高性能防护涂层的要求。海洋环境中防腐涂层需要具有良好的耐蚀性，抗渗透性，还需具有良好的力学性能、附着力和耐海水冲刷磨蚀性能，目前此问题还没有得到有效的解决，因此，研制开发一种环保性好，能够对基体起到更好保护效果的重防腐涂料是海洋防腐的迫切需要。

 

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料及其制备方法。

本发明是采用以下技术手段实现的：

一种环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料，所述的环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料按质量份数计由以下组分构成:

成膜物质 35-90份，聚苯胺锌铝鳞片 2-60份，颜料 0.1-5份，填料 1-15份，防流挂剂 0.01-2份，分散剂 0.01-2份，流平剂 0.01-2份，消泡剂 0.01-0.5份，溶剂 5-65份；

其中所述聚苯胺改性锌铝鳞片的结构为片状结构，组成为：表面包覆层为聚苯胺，内部是锌铝鳞片；包裹层聚苯胺为硫酸掺杂聚苯胺、磷酸掺杂聚苯胺、高氯酸掺杂聚苯胺、有机酸掺杂聚苯胺中的一种或几种。

所述的环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料，所述的聚苯胺改性锌铝鳞片的制备方法和步骤如下：

(1) 聚苯胺的制备：按摩尔份数计，取0.1-1份苯胺，0.2-2份掺杂酸，0.1-1份氧化剂，将苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀，随后定容使苯胺浓度为0.1-1摩尔/升；然后将氧化剂在10-30分钟内均匀加入苯胺掺杂酸溶液，在-5℃-25℃搅拌0.5-1小时，得到产物聚苯胺；其中掺杂酸为硫酸、磷酸、高氯酸或有机酸中的一种或几种；氧化剂是过硫酸铵、过氧化氢、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、三氯化铁、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或几种；

(2) 锌铝鳞片的制备：按以下质量份混合配制锌铝鳞片：

锌粉鳞片            20-80份；

铝粉鳞片            20-80份；