[发明专利]高性能水性聚苯胺防腐涂料及其制法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体地涉及高性能水性聚苯胺防腐涂料及其制法和应用。

背景技术

海洋腐蚀是当今世界共同面对的难题，它正以惊人的速度吞噬着我国海上工程设施，无时无刻不在威胁着海上工程设施的安全，极大阻碍了我国海洋经济发展的步伐。海洋油气业发展潜力巨大，海洋交通运输业日趋繁荣，海洋工程建筑和海洋装备制造业稳步发展，海洋能源开发潜力巨大，而这些海洋产业的发展都离不开防腐蚀技术的保驾护航。据权威统计数据显示，我国2010年腐蚀损失超过1.2万亿元，其中海洋腐蚀所占比例达三分之一，在我国，每秒钟就有1.5吨钢铁被腐蚀。腐蚀既造成资源和能源的浪费，还阻碍新技术的发展。目前，我国沿海地区的基础设施建设每年投资高达20000亿人民币以上，在30-50年后，所需维修费用巨大，如果防腐工作做得好，其中40％的损失可以避免。

目前我国生产防腐涂料的企业众多，但多未形成规模化生产，技术不过关，产品质量难以满足实际要求，市场仍然被国外垄断。21世纪作为海洋世纪，海洋相关设施必将大力建设，急需开发配套的高性能海洋防腐涂料。目前比较成熟的防腐涂料是溶剂型涂料，而这种涂料挥发有机溶剂对环境造成很大破坏，并且威胁人类的身体健康。因此，开发高性能且绿色环保的水性防腐涂料成为今后研究的重点。

自上世纪70年代开始，导电聚合物的迅速发展给这一问题的解决带来了新的契机。自从DeBerry发现聚苯胺有防腐性能以来，这一特点引起了人们的广泛关注，聚苯胺作为一种优良的防腐涂料逐渐被人们重视，并且可能成为聚苯胺最有前景的应用领域。聚苯胺防腐涂料充分利用聚苯胺独特的氧化还原性能，具有全新的防腐机理；且其不含重金属离子，具有环境友好性；具有非常好的边缘防腐性能和很好的抗划伤能力；采用较少量的聚苯胺即可达到良好的防腐效果，性价比高；耐温差变化，在很宽的温度范围内均具有优良的防腐性能。因此，将成为国内外防腐涂料的最新一代最具发展前景的产品。

然而，聚苯胺由于其链刚性和链间强相互作用，可溶性极差，在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶，仅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，只能溶解少数溶剂中，难以加工，且分散性不好。

由于聚苯胺具有不溶、不熔和难以加工等问题，这影响了聚苯胺涂料大规模工业化应用。此外，现行的聚苯胺防腐涂料大部分是溶剂型，这种涂料需要大量有机溶剂的加入，释放出来的有机挥发物，尤其是芳烃类、甲醛等对人体健康有严重影响。

综上所述，目前尚缺乏令人满意的、具有高防腐性能且施工时安全环保的防腐涂料，因此，本领域迫切需要开发新的具有高防腐性能且施工时安全环保的防腐涂料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高防腐性能且施工时安全环保的防腐涂料及其制备方法和应用。

在本发明的第一方面，提供了一种防腐涂料，所述防腐涂料包含以下A组分和B组分：

A组分，所述A组分包括：成膜剂70～90重量份，聚苯胺0.1～5重量份，稀释剂5～50重量份，填充剂2～25重量份，和消泡剂0.01～4重量份，其中所述的聚苯胺包括掺杂态水分散性的聚苯胺；和

B组分，所述B组分含有固化剂和任选的稀释剂，所述固化剂用于使所述的成膜剂发生固化，从而形成防腐涂层。

在另一优选例中，所述的A组分和B组分是相互独立的。

在另一优选例中，所述的成膜剂、聚苯胺、稀释剂、填充剂和消泡剂的含量为A组分的80-100wt％，较佳地95-100wt％。

在另一优选例中，所述的A组分为第一涂料组合物，包括以下组分：

上述组分的重量百分含量之和≤100wt％。

在另一优选例中，所述的B组分为第二涂料组合物，包括以下组分：固化剂和任选的稀释剂，较佳地，所述的固化剂占所述第二涂料组合物的质量百分比为0.01-100wt％。

在另一优选例中，所述的第二涂料组合物包括以下组分：

固化剂                   10wt％～50wt％

去离子水                 0.5wt％～5wt％，

其中重量百分比按所述成膜剂的总重量计。

在另一优选例中，所述的成膜剂为水性成膜剂。

在另一优选例中，所述的掺杂态水分散性的聚苯胺为经酸修饰的聚苯胺。

在另一优选例中，所述的酸选自下组：硫酸、高氯酸、磷酸、氢氟酸、磷钼酸、盐酸、樟脑磺酸、十二烷基苯磺酸、或其组合。