[发明专利]一种植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物及其制备方法

说明书

一种植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明首先制备了一种植酸掺杂态聚苯胺，然后将植酸掺杂态聚苯胺添加到聚亚苯基砜中，制备了一种防腐性能优异的植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物。本发明利用植酸掺杂态聚苯胺独特的氧化还原能力，通过聚苯胺与金属间形成钝化膜的形式提高聚亚苯基砜涂料防腐蚀能力；同时利用植酸本身携带的多磷酸基团进一步促进涂层形成钝化膜，增强涂层防腐蚀能力以及涂层附着力，并在涂层表干期起到一定的抑锈作用。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物及其制备方法。

背景技术

聚苯胺是一种新型高分子聚合物材料，在最近二十年引起了研究人员极大的兴趣，聚苯胺具有优良的导电性、独特的氧化还原性能，可以用价格低廉的单体通过简便易行的方法合成，且聚苯胺拥有良好的环境稳定性和生物相容性。这些独特的性质使得聚苯胺在防腐蚀涂层、超级电容器、太阳能电池以及传感器等方面具有极大的潜在应用价值。酸掺杂态聚苯胺则是由于不同酸性物质的加入，部分增强了聚苯胺的导电性能，可以使聚苯胺在一定程度上成为半导体。目前成功制备的酸掺杂态聚苯胺种类较多，主要有盐酸掺杂态、磷酸掺杂态、有机磺酸掺杂态等几类酸掺杂态聚苯胺。

植酸是一种从植物种子当中提取的有机磷酸类化合物，作为一种提取自植物中的有机酸，植酸在食品、医药、化工等领域有相关应用，尤其可以作为金属除锈剂在金属材料前处理方面获得应用。

关于植酸掺杂聚苯胺的研究十分有限，已经存在的部分文献报道了该类型聚合物的合成方式：在公开号为CN106298284A的中国专利《一种导电聚苯胺/氧化石墨烯复合电极材料》中公开了一种植酸掺杂态聚苯胺的合成方法：(1)将一定量过硫酸铵溶解于去离子水中，制得过硫酸铵溶液，然后置于冰水浴中备用；(2)将植酸溶解于去离子水中，再加入去离子水的酸液，制得混合液置于冰水浴中备用；(3)将步骤(1)中值得的过硫酸铵溶液和步骤(2)制得的混合液搅拌混合，于4℃下反应20min形成聚苯胺水凝胶，呈墨绿色，静置后用去离子水透析2～3d直至透析液呈中性，再将透析后的产物冷冻干燥，制得具有孔状结构的导电聚苯胺骨架。在公开号为CA104211959的中国专利《一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备方法》中公开了一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备方法中提到在0～5℃条件下利用苯胺-植酸溶液以及过硫酸铵-盐酸溶液进行混合并聚合并形成网络状结构聚苯胺并应用于导电材料中。关于植酸掺杂态聚苯胺的制备方式，类似以上的文献报道还有一些，但是上述方法手段复杂，对温度要求严格，难以实现真正的工业化生产。

聚亚苯基砜(PPSU)作为特种工程塑料的一种，具有耐高温、抗蠕变、耐腐蚀、机械性能好等特点，近年来作为涂料成膜物质越来越受到涂料研究者的关注。在公开号为CN103865378的中国专利《一种聚苯基砜涂料的配方及其制备方法和涂覆工艺》中，提到了关于聚亚苯基砜方面的复合涂料，该专利通过添加聚醚醚酮微粉、含氟聚合物、填料和复合溶剂制备了一种新型复合涂料。

综合来看，将植酸掺杂态聚苯胺和聚亚苯基砜树脂共同制备的涂料将发挥各自优势，形成良好的协同效应，得到一种性能优异的新型防腐涂料。

发明内容

本发明的目的是一种植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物及其制备方法。本发明首先制备一种植酸掺杂态聚苯胺，然后将植酸掺杂态聚苯胺添加到聚亚苯基砜中制备了一种防腐性能优异的植酸掺杂态聚苯胺/聚亚苯基砜涂料组合物。利用植酸掺杂态聚苯胺独特的氧化还原作用，与金属间形成钝化膜的形式，提高聚亚苯基砜树脂防腐蚀能力；同时，利用植酸本身携带的多磷酸基团与金属间的螯合作用，进一步促进涂层与金属间形成的钝化膜，增强涂层附着力以及涂层防腐蚀能力，并在涂层表干期发挥一定程度的抑锈作用。

本发明的技术方案如下：

所述的一种植酸掺杂态聚苯胺的制备方法，其步骤如下：