專利名稱：：聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及涂料技術，具體為一種聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料及其制備方法。
背景技術：
：中國發(fā)明專利(專利號ZL91111830.6)提出了一種玻璃鱗片防腐蝕涂料的制備方法，它由環(huán)氧樹脂、玻璃鱗片、溶劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、改性胺固化劑組成。中國發(fā)明專利申請(公開號CN1789351A)揭示了一種玻璃鱗片膠泥涂料，包括乙烯基酯樹脂、玻璃鱗片和添加劑組成，用于煙氣脫硫防腐要求高的場所。中國發(fā)明專利(專利號ZL93117158.X)提出了含玻璃鱗片的硼改性酚醛樹脂防腐蝕復合材料的制備方法。中國發(fā)明專利申請(公開號CN1861717A、1861718A、1861719A)提出濕法煙氣脫硫設備防腐的乙烯基酯樹脂玻璃鱗片面涂涂料，具有抗介質(zhì)滲透性和抗溫變性。這些玻璃鱗片防腐蝕涂料在施工時大部分要在鋼鐵或其他金屬基材表面涂裝底漆以增加防腐蝕性能，防止涂層與基材界面處發(fā)生腐蝕。這些底漆可以是環(huán)氧富無鋅底漆、環(huán)氧磷酸鋅底漆、環(huán)氧鋅黃防銹漆、無機富鋅漆等。底漆的施工增加了施工成本、延長了工期。另外有時由于施工問題，底漆與玻璃鱗片防腐蝕涂料之間還會發(fā)生脫層，影響涂料對基材的保護性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料及其制備方法，解決現(xiàn)有玻璃鱗片防腐蝕涂料在施工時大部分要在鋼鐵或其他金屬基材表面涂裝底漆以增加防腐蝕性能，防止涂層與基材界面處發(fā)生腐蝕等問題。本發(fā)明的技術方案是一種聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，按重量份數(shù)計，包括以下組分和含量聚苯胺改性玻璃鱗片1540;溶劑0.12;顏料110;填料110;防流掛劑0.54;消泡劑0.052;促進劑0.54;引發(fā)劑0.53。所述乙烯基酯樹脂為酚醛型和雙酚型乙烯基酯樹脂。雙酚型乙烯基酯樹脂可選用金陵帝斯曼樹脂有限公司的Atlac382、Atlac4010、Atlac430ACT、Atlac430LV、Atlac580、Atlac382、Atlac4010、Atlac430或Atlac580等；華東理工大學華昌聚合物有限公司的MFE-2、MFE-3、MFE-IO、MFE-ll、MFE-22或MFE-30等。酚醛型乙烯基酯樹脂可選用金陵帝斯曼樹脂有限公司的Atlac590等；上海昭和高分子有限公司的H630DAEX或H630EX等；華東理工大學華昌聚合物有限公司的W2-1或W2-3等。聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料中，所使用的溶劑為苯乙烯。所述顏料是涂料常用的顏料，如鈦白粉、鉛白、氧化鋅、鋅鋇白、酞菁綠、甲苯胺紅、氧化鐵紅等；填料是涂料常用的填料，如重晶石粉、重體碳酸鈣、輕體碳酸鈣、滑石粉、石英砂等。所述防流掛劑是膨潤土、蒙脫土、高嶺土、氣相二氧化硅之一或混合物。所述消泡劑是涂料常用的助劑，如如德謙化學公司的Defom5300、5400、5500或德國畢克化學公司的BYK-065、BYK-066N。所述促進劑為含鈷的酸溶液，包括萘酸鈷、環(huán)垸酸鈷、辛酸鈷或異辛酸鈷。所述弓1發(fā)劑為過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酸叔丁酯。所述玻璃鱗片的粒徑為801000目，其厚度為120nm。所述聚苯胺改性玻璃鱗片的結(jié)構(gòu)為是片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內(nèi)部是玻璃鱗片；在包覆層中，聚苯胺和植酸均勻分布，聚苯胺占5099.98wt%，植酸占0.0250wt%。優(yōu)選范圍為聚苯胺占7099.8wt%，植酸占0.230wt0/。。所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料的制備方法，按下列順序和步驟進行1)聚苯胺改性玻璃鱗片的制備方法(a)配制磷酸和植酸混合水溶液其中磷酸為0.015摩爾/升，優(yōu)選為0.13摩爾/升；植酸為0.01l摩爾/升，優(yōu)選為0.050.5摩爾/升。(b)將苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺濃度為0.011摩爾/升。優(yōu)選為0.051摩爾/升。繼續(xù)攪拌均勻(0.52小時)。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入51000g的801000目玻璃鱗片，并攪拌均勻(530分鐘)，預冷到01(TC。(c)配制氧化劑的水溶液溶液中氧化劑的濃度為0.055摩爾/升。優(yōu)選為0.12摩爾/升。將氧化劑的水溶液預冷到01(TC。氧化劑可以是過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、三氯化鐵、重輅酸鉀、高錳酸鉀或兩種以上的混合物。(d)將(c)500ml溶液在時間為1030分鐘內(nèi)緩慢加入含有玻璃鱗片的500ml酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在01(TC反應18小時，離心，用蒸餾水洗滌，8010(TC干燥15小時后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的801000目導電聚苯胺處理的玻璃鱗片。2)把溶劑、消泡劑、防流掛劑、顏料、填料加入到乙烯基酯樹脂中，攪拌均勻(10分鐘60分鐘)，然后在通用的涂料設備如砂磨機或三輥機中進行研磨，細度小于60微米后出料；3)在高速攪拌下把聚苯胺改性玻璃鱗片加入2)中的乙烯基酯樹脂混合物中，進行高速分散均勻(2060分鐘)，得到聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料的基料；4)使用時按比例加入促進劑和引發(fā)劑，攪拌均勻，使用輥涂、噴涂、刷涂鏝涂的方法涂基材表面，在5。C4(TC的常溫條件下固化715天后形成聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂層；或者，根據(jù)需要，也可再在5010(TC后固化15小時。本發(fā)明的優(yōu)點如下1、釆用本發(fā)明，獲得的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料可以實現(xiàn)金屬基材的鈍化和緩蝕。2、采用本發(fā)明，提高了常規(guī)玻璃鱗片涂料的耐蝕性和抗?jié)B透性。63、采用本發(fā)明，可以取代玻璃鱗片涂料所應用的底漆，直接涂裝于基材表面。4、采用本發(fā)明，所獲得的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料具有貯存穩(wěn)定性好，不易沉底。本發(fā)明聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料由乙烯基酯樹脂、聚苯胺改性玻璃鱗片、胺類固化劑等組成。利用氧化聚合法在玻璃鱗片表面形成聚苯胺包覆層，處理后的玻璃鱗片對金屬有鈍化作用，玻璃鱗片表面的植酸包覆層對金屬也起到緩蝕的作用。聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料有很強的耐蝕性和抗?jié)B透性，可應用于石油化工設備、管道、海上石油平臺、碼頭設施、船舶等的重防腐工程。特別適用于浪花飛濺區(qū)和潮差區(qū)的防護。玻璃鱗片乙烯基酯涂層的性能評價從制備好的涂層試樣中選擇三片，并用專用劃痕筆在涂層表面交叉劃痕直至露出底材。另外一片用于參考。劃痕的涂層試樣的中性鹽霧試驗采用日本須賀試驗機株式會社的ST—ISO一3鹽霧試驗機。NaCl溶液濃度為3.5wt%，試驗溫度為40±2°C，連續(xù)噴霧500小時，中性鹽霧試驗執(zhí)行標準GB1771-79，測量500小時鹽霧試驗后劃痕處銹蝕擴展最大寬度。具體實施例方式本發(fā)明中除非特別指明外，所涉及的比例均為重量百分比或重量比。比較例1—3把苯乙烯0.5份、消泡劑(BYK—065)1.2份、防流掛劑(膨潤土)0.6份、顏料(鈦白粉)2.5份、填料(重晶石粉)3份，加入到75份Atlac4010乙烯基酯樹脂中，攪拌20分鐘，然后在砂磨機中進行研磨，細度小于60微米后出料；然后將20份、30份、40份(對應比較例1、比較例2、比較例3)沒有經(jīng)過處理的240目玻璃鱗片分別加入到上述研磨后的物料中，攪拌30分鐘。制成乙烯基酯玻璃鱗片涂料的基料。在上述基料中分別加入1.5份促進劑(環(huán)烷酸鈷)和2份引發(fā)劑(過氧化甲乙酮)，并混合均勻，在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級的四片150mmX75mmX2mm45號鋼板表面無氣噴涂該涂料，常溫干燥15天，然后用重量比松香石蠟=1:1的6(TC液體進行封邊，進行涂層性能測試。漆膜的干膜厚度為400士10um。比較例4一6把苯乙烯1份、消泡劑(Defom5400)0.5份、防流掛劑(高嶺土)2.5份、顏料(氧化鋅)6份、填料(滑石粉)3份，加入到60份W2-1乙烯基酯樹脂中，攪拌40分鐘，然后在三輥機中進行研磨，細度小于30微米后出料；然后將16份、26份、36份(對應比較例4、比較例5、比較例6)經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑KH570處理的325目玻璃鱗片分別加入到上述研磨后的物料中，攪拌30分鐘。制成乙烯基酯玻璃鱗片涂料的基料。在上述基料中分別加入1份促進劑(辛酸鈷)和1.5份引發(fā)劑(過氧化苯甲酸叔丁酯)，并混合均勻，在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級的四片150mmX75mmX2mm45號鋼板表面輥涂該涂料，常溫千燥15天，再在7(TC的干燥箱內(nèi)后固化2小時，然后用重量比松香石蠟=1:1的6(TC液體進行封邊，進行涂層性能測試。漆膜的干膜厚度為400±10um。實施例l一3按以下方法制備聚苯胺改性玻璃鱗片(a)配制磷酸和植酸混合水溶液其中磷酸為1.2摩爾/升；植酸為0.6摩爾/升。(b)將苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺濃度為0.5摩爾/升。繼續(xù)攪拌1.5小時。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入500g的240目玻璃鱗片，并攪拌30分鐘，預冷到8"C。(c)配制氧化劑的水溶液選擇過氧化苯甲酰作為氧化劑，配制過氧化苯甲酰的濃度為1.2摩爾/升。將過氧化苯甲酰的水溶液預冷到8'C。(d)將(c)500ml溶液在1030分鐘內(nèi)緩慢加入含有玻璃鱗片的500ml酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在5'C反應3小時，離心，用蒸餾水洗滌，8(TC干燥3小時后，用研缽研磨，篩分后得到深綠色的240目導電聚苯胺改性的玻璃鱗片。本實施例中，所得到的聚苯胺改性玻璃鱗片的結(jié)構(gòu)是片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內(nèi)部是玻璃鱗片；本實施例的包覆層中，聚苯胺和植酸均勻分布，聚苯胺占80wt%，植酸占20wt%。把苯乙烯0.5份、消泡劑(BYK—065)1.2份、防流掛劑(膨潤土)0.6份、顏料(鈦白粉)2.5份、填料(重晶石粉)3份，加入到75份Atlac4010乙烯基酯樹脂中，攪拌20分鐘，然后在砂磨機中進行研磨，細度小于60微米后出料；然后將20份、30份、40份(對應實施例l、實施例2、實施例3)經(jīng)過聚苯胺處理的240目.玻璃鱗片分別加入到上述研磨后的物料中，攪拌30分鐘。制成聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料的基料。在上述基料中分別加入1.5份促進劑(環(huán)垸酸鈷)和2份引發(fā)劑(過氧化甲乙酮)，并混合均勻，在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級的四片150mmX75mmX2mm45號鋼板表面無氣噴涂該涂料，常溫干燥15天，然后用重量比松香石蠟=1:1的6(TC液體進行封邊，進行涂層性能測試。漆膜的干膜厚度為400土10tim。實施例4一6按以下方法制備聚苯胺改性玻璃鱗片(a)配制磷酸和植酸混合水溶液其中磷酸為0.4摩爾/升；植酸為0.1摩爾/升。(b)將苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺濃度為-0.1摩爾/升。繼續(xù)攪拌l小時。取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入200g的325目玻璃鱗片，并攪拌20分鐘，預冷到2C。(c)配制氧化劑的水溶液選擇過硫酸銨作為氧化劑，配制過硫酸銨的濃度為0.5摩爾/升。將過硫酸銨的水溶液預冷到2°C。(d)將(c)500ml溶液在20分鐘內(nèi)緩慢加入含有玻璃鱗片的500ml酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在2""C反應1小時，離心，用蒸餾水洗滌，IO(TC干燥I小時后，用研缽研磨，篩分后得到深綠色的325目導電聚苯胺改性的玻璃鱗片。本實施例中，所得到的聚苯胺改性玻璃鱗片的結(jié)構(gòu)是片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內(nèi)部是玻璃鱗片；本實施例的包覆層中，聚苯胺和植酸均勻分布，聚苯胺占90wt%，植酸占10wt%。把苯乙烯1份、消泡劑(Defom5400)0.5份、防流掛劑(高嶺土)2.5份、顏料(氧化鋅)6份、填料(滑石粉)3份，加入到60份W2-l不飽和乙烯基酯樹脂中，攪拌40分鐘，然后在三輥機中進行研磨，細度小于30微米后出料；然后將16份、26份、36份(對應實施例4、實施例5、實施例6)經(jīng)過聚苯胺改性的玻璃鱗片分別加入到上述研磨后的物料中，攪拌30分鐘。制成聚苯胺改性玻璃鱗片重防腐乙烯基酯涂料的基料。在上述基料中分別加入1份促進劑(辛酸鈷)和1.5份引發(fā)劑(過氧化9苯甲酸叔丁酯)，并混合均勻，在常規(guī)噴砂處理至Sa2.5級的四片150mmX75mmX2mm45號鋼板表面輥涂該涂料若干道，常溫干燥15天，再在70"C的干燥箱內(nèi)后固化2小時，然后用重量比松香石蠟=1:1的6(TC液體進行封邊，進行涂層性能測試。漆膜的干膜厚度為400土10um。.表1玻璃鱗片乙烯基酯涂料性能評價表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>說明根據(jù)表1的試驗結(jié)果，實施例與相應的比較例相比，劃痕處銹蝕擴展寬度明顯變窄，表明由聚苯胺改性的玻璃鱗片顯著增加了涂層的耐蝕性。由于聚苯胺改性玻璃鱗片涂料的耐蝕性明顯優(yōu)于常規(guī)的玻璃鱗片涂料，它能真正在苛刻的環(huán)境下發(fā)揮重防腐的作用。并且克服了己有技術中存在的玻璃鱗片防腐蝕涂料需涂裝底漆的缺點，而提出單一涂層的防腐涂裝方案。所發(fā)明的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料利用聚苯胺可以使鋼鐵等金屬基材產(chǎn)生鈍化作用，植酸產(chǎn)生緩蝕作用增強了玻璃鱗片防腐蝕涂料對基材的保護作用，使得在涂裝玻璃鱗片防腐蝕涂料前不再需要涂裝防銹底漆。特別是對海洋大型工程涂裝作業(yè)是非常有好處的。該涂料貯存穩(wěn)定性好，不易沉底。聚苯胺改性的玻璃鱗片與樹脂相容性好、化學禾急定。權利要求1、一種聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于，所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，按重量份數(shù)計，包括以下組分和含量乙烯基酯樹脂15～90；聚苯胺改性玻璃鱗片15～40；溶劑0.1～2；顏料1～10；填料1～10；防流掛劑0.5～4；消泡劑0.05～2；促進劑0.5～4；引發(fā)劑0.5～3。2、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述乙烯基酯樹脂為酚醛型和雙酚型乙烯基酯樹脂。3、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述促進劑為含鈷的酸溶液，包括萘酸鈷、環(huán)垸酸鈷、辛酸鈷或異辛酸鈷。4、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述弓I發(fā)劑為過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酸叔丁酯。5、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述玻璃鱗片的粒徑為801000目，其厚度為l20um。6、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述聚苯胺改性玻璃鱗片的結(jié)構(gòu)為'是片狀結(jié)構(gòu)，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內(nèi)部是玻璃鱗片；在包覆層中，聚苯胺和植酸均勻分布，聚苯胺占5099.98wtn/。，植酸占0.0250城％。7、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料，其特征在于所述溶劑為苯乙烯。8、根據(jù)權利要求1所述的聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料的制備方法，其特征在于，按下列順序和步驟進行1)聚苯胺改性玻璃鱗片的制備方法(a)配制磷酸和植酸混合水溶液其中磷酸為0.015摩爾/升，植酸為0.011摩爾/升；(b)將苯胺加入到磷酸和植酸混合水溶液中，混合后的苯胺濃度為-0.011摩爾/升，繼續(xù)攪拌均勻，取磷酸和植酸、苯胺混合水溶液500ml，加入51000g的80—1000目玻璃鱗片，并攪拌均勻，預冷到010'C;(c)配制氧化劑的水溶液溶液中氧化劑的濃度為0.055摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到010。C;氧化劑是過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、三氯化鐵、重鉻酸鉀、高錳酸鉀或兩種以上的混合物；(d)將(c)500ml溶液在時間為1030分鐘內(nèi)加入含有玻璃鱗片的500ml酸和植酸、苯胺混合水溶液(b)中，在01(TC反應18小時，離心，用蒸餾水洗滌，80100。C干燥15小時后，用研缽研磨，并篩分，得到深綠色的801000目導電聚苯胺處理的玻璃鱗片；2)把溶劑、消泡劑、防流掛劑、顏料、填料加入到乙烯基酯樹脂中，攪拌均勻，然后在通用的涂料設備中進行研磨，細度小于60微米后出料；3)在攪拌下把聚苯胺改性玻璃鱗片加入2)中的乙烯基酯樹脂混合物中，分散均勻，得到聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料的基料；4)使用時加入促進劑和引發(fā)劑，攪拌均勻，使用輥涂、噴涂、刷涂鏝涂的方法涂基材表面，在5'C4(TC的常溫條件下固化715天后形成聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂層；或者，根據(jù)需要，再在50100。C后固化l5小時。全文摘要本發(fā)明涉及涂料技術，具體為一種聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料及其制備方法，解決現(xiàn)有玻璃鱗片防腐蝕涂料在施工時大部分要在鋼鐵或其他金屬基材表面涂裝底漆以增加防腐蝕性能，防止涂層與基材界面處發(fā)生腐蝕等問題。聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料由乙烯基酯樹脂、聚苯胺改性玻璃鱗片、胺類固化劑等組成。利用氧化聚合法在玻璃鱗片表面形成聚苯胺包覆層，處理后的玻璃鱗片對金屬有鈍化作用，玻璃鱗片表面的植酸包覆層對金屬也起到緩蝕的作用。聚苯胺改性玻璃鱗片乙烯基酯重防腐涂料有很強的耐蝕性和抗?jié)B透性，可應用于石化、碼頭設施、船舶等領域的重防腐工程，特別適用于浪花飛濺區(qū)和潮差區(qū)的防護。文檔編號C03C17/32GK101643322SQ200810012658公開日2010年2月10日申請日期2008年8月6日優(yōu)先權日2008年8月6日發(fā)明者劉福春,史洪微,偉柯,王震宇,郝永勝,韓恩厚申請人:中國科學院金屬研究所