[go: up one dir, main page]

CN1528845A - 水性金属防腐涂料 - Google Patents

水性金属防腐涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN1528845A
CN1528845A CNA031514723A CN03151472A CN1528845A CN 1528845 A CN1528845 A CN 1528845A CN A031514723 A CNA031514723 A CN A031514723A CN 03151472 A CN03151472 A CN 03151472A CN 1528845 A CN1528845 A CN 1528845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
curing agent
water
coating
corrosion coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031514723A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1240794C (zh
Inventor
王庚超
苏静
王青武
李星玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CN 03151472 priority Critical patent/CN1240794C/zh
Publication of CN1528845A publication Critical patent/CN1528845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1240794C publication Critical patent/CN1240794C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种金属防腐涂料,本发明所说的防腐涂料是用分子链上带有羧基的苯胺共聚物与脂肪族多元胺进行缩合反应,通过-COOH与脂肪族多元胺中的氨基缩合,将脂肪族多元胺接枝到聚苯胺分子链上,制得一种能溶于水的聚苯胺/脂肪族多元胺缩合物型环氧树脂固化剂,将该固化剂与水性环氧树脂复配,从而获得一种低固化温度且满足绿色化学要求的金属防腐涂料。其可应用于船舶、集装箱、海洋石油平台、核电站等领域的防腐。

Description

水性金属防腐涂料
技术领域
本发明涉及一种金属防腐涂料,特别涉及一种水性金属防腐涂料。
背景技术
金属腐蚀是材料工业中很常见的材料变质行为,每年给国民经济带来了巨大损失。目前,用于金属防护的一般涂装体系通常先用含铬酸盐或钼酸盐的腐蚀抑制剂处理底材表面,其次是涂刷作为阳极保护材料的富锌底漆,依靠消耗金属锌来达到防腐目的,最后是涂刷面层防护涂料,使底漆与外部环境隔绝。这种涂料在使用过程中会释放出大量的Zn2+和CrO4 4-,对环境尤其是海洋环境造成严重污染,因此迫切需要寻找一种无污染的绿色金属防腐涂料。
以聚苯胺为固化剂的金属防腐涂料,近年来受到人们关注。如德国的Wessling研究小组在1994年报道了用聚苯胺(PAn)/N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液涂覆在钢板上,再涂覆上一层环氧树脂,作为金属防腐涂料;美国WeiYen等人报道了用胺封端苯胺低聚体溶解在NMP中,用其作为环氧树脂的固化剂,将其与环氧树脂共混,涂覆在冷轧钢棒上,发现其有较好的防腐性能。然由于聚苯胺一般仅溶解于少数强极性、高沸点溶剂(如N-甲基吡咯烷酮(NMP))中,且需高温固化,从而使现有的以聚苯胺为固化剂的金属防腐涂料的应用受到限制。国内最近有人报道一种无溶剂的导电聚苯胺防腐涂料的制备方法,但其仍需用大量稀释剂,对环境也造成一定污染。
发明内容
本发明目的在于,提供一种对环境友好且固化温度较低的水溶性金属防腐涂料。
本发明的构思是这样的:
用分子链上带有羧基(-COOH)的苯胺共聚物与脂肪族多元胺进行缩合反应,通过-COOH与脂肪族多元胺中的氨基(-NH2)缩合,将脂肪族多元胺接枝到聚苯胺分子链上,制得一种能溶于水的聚苯胺/脂肪族多元胺缩合物型环氧树脂固化剂,将该固化剂与水性环氧树脂复配,从而获得一种低固化温度且满足绿色化学要求的金属防腐涂料。
技术方案:
本发明所说的水性金属防腐涂料包括:水性环氧树脂、胺类固化剂及分散介质水,其特征在于,所说的胺类固化剂由苯胺共聚物,其结构如下:
式中:R1,R1’为H,CkH2k+1,OCkH2k+1,Cl或CmH2mSO3H;
R2,R2=CmH2mCOOH;y=0~1,n=5~200;
其中:k=1~18,m=0~4;与脂肪族多元胺在130~140℃反应1~20h缩合而成,脂肪多元胺中氨基与苯胺共聚物中羧基的摩尔比为2~50∶1;水性环氧树脂与胺类固化剂的重量比0.5~10∶1;所说的水性环氧树脂优选双酚A环氧树脂的水乳液或水溶液;所说的脂肪族多元胺优选:二乙烯三胺,三乙烯四胺,四乙烯五胺或/和多乙烯多胺。
制备本发明所说金属防腐涂料的方法包括如下步骤:
(1)将苯胺共聚物加入反应器中,在搅拌状态下加入溶剂,如N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N二甲基甲酰胺(DMF)或二甲亚砜(DMSO),使苯胺共聚物溶解,控制苯胺共聚物溶液的浓度为1~30(wt)%,再加入脂肪族多元胺进行缩合反应,控制多元胺中的-NH2与苯胺共聚物中的-COOH的摩尔比为2~50∶1,反应在130~140℃下进行1~20h后,再在同样温度下减压蒸馏蒸去溶剂和多余的脂肪族多元胺,将所得产物溶于水中,制备出聚苯胺/脂肪族多元胺缩合物水溶液,其浓度为1~30(wt)%,用作水性环氧树脂固化剂;
(2)将水性环氧树脂与由步骤(1)所制得的固化剂按重量比为0.5~10∶1比例混合,搅拌均匀后即得本发明所说的水性金属防腐涂料。
本发明所说的涂料是这样使用的:
本发明所说的涂料可通过喷涂或刷涂等方法涂覆在经过处理的钢板上,涂层厚度控制为50~200μm,于室温下经24~72h固化后得到一层均匀致密的透明漆膜。
将涂好涂料的样片浸在5%NaCl和0.1MHCl中,室温空气中放置一个月,将涂层从钢板剥离后发现钢板表面有一层致密黑色物质,经XPS检测证明其为Fe3O4和Fe2O3,将这层黑色氧化物刮掉后,发现其底层仍为光亮的金属铁,说明了涂层具有很好的防腐效果。用电化学测试塔费尔曲线的方法,发现用本发明涂层的腐蚀速度比用普通的脂肪族多元胺固化的环氧涂层的腐蚀速度低2~3个数量级,也比将聚苯胺添加到环氧树脂中的涂层的腐蚀速度低一个数量级,为0.001-0.01μA/cm2,腐蚀电位一般为-300~350mV,比Fe的腐蚀电位-470mV提高100mV左右。
本发明以经化学改性后的聚苯胺为固化剂,与水性环氧树脂复配所组成的防腐涂料不仅具有优良的防腐性能,而且涂料固化成膜后所得漆膜的耐水、耐溶剂等漆膜性能优异。此外,与现有技术相比,本发明所说的涂料还具有使用方便,无污染等优点。
具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步说明,其目的是为更好理解本发明的内容。因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。
                          实施例1
将1.0g苯胺共聚物(1)加入到20ml N-甲基吡咯烷酮(NMP)和10ml二乙烯三胺的混合液中,开动搅拌,在140℃、回流状态下反应10h,减压蒸馏蒸去多余的NMP和二乙烯三胺,将所得缩合物配制成苯胺共聚物含量为20%的水溶液。苯胺共聚物(1)的结构如下:
Figure A0315147200051
式中:y=0-1,n=100-200。
取环氧水乳液15g(固含量为38.5%),加入上述制备的固化剂水溶液4g,搅拌均匀,静置待无泡沫后,用刷子将此涂料涂刷在经过除油除锈处理的钢板表面,干膜厚度控制在100μm左右,室温固化48h。
                         实施例2
将1.0g苯胺共聚物(2)加入到30mlN-N二甲基甲酰胺(DMF)和10ml二乙烯三胺的混合液中,开动搅拌,在140℃、回流状态下反应10h,减压蒸馏蒸去多余的DMF和二乙烯三胺,将所得缩合物配制成苯胺共聚物含量为20%的水溶液。
苯胺共聚物(2)的结构如下:
Figure A0315147200061
式中:y=0-1,n=5-50。
取环氧水乳液15g(固含量为38.5%),加入上述制备的固化剂水溶液4g,搅拌均匀,静置待无泡沫后,用刷子将此涂料涂刷在经过除油除锈处理的钢板表面,干膜厚度控制在100μm左右,室温固化48h。
                          实施例3
将1.0g苯胺共聚物(3)加入到30ml二甲亚砜(DMSO)和10ml二乙烯三胺的混合液中,开动搅拌,在140℃、回流状态下反应10h,减压蒸馏蒸去多余的DMSO和二乙烯三胺,将所得缩合物配制成苯胺共聚物含量为20%的水溶液。
苯胺共聚物(3)的结构如下:
式中:y=0-1,n=5-50。
取环氧水乳液15g(固含量为38.5%),加入上述制备的固化剂水溶液4g,搅拌均匀,静置待无泡沫后,用刷子将此涂料涂刷在经过除油除锈处理的钢板表面,干膜厚度控制在100μm左右,室温固化24h。
                         实施例4
将1.0g苯胺共聚物(4)加入到20ml二甲亚砜(DMSO)和20ml三乙烯四胺的混合液中,开动搅拌,在140℃、回流状态下反应10h,减压蒸馏蒸去多余的DMSO和三乙烯四胺,将所得缩合物配制成苯胺共聚物含量为20%的水溶液。
取环氧水溶液18g(固含量为32%),加入上述制备的固化剂水溶液4g,搅拌均匀,静置待无泡沫后,用刷子将此涂料涂刷在经过除油除锈处理的钢板表面,干膜厚度控制在100μm左右,室温固化48h。
苯胺共聚物(4)结构如下:
Figure A0315147200063
式中:y=0-1,n=25-100。
                            实施例5
将1.0g苯胺共聚物(5)入到20ml二甲亚砜(DMSO)和20ml四乙烯五胺的混合液中,开动搅拌,在140℃、回流状态下反应10h,减压蒸馏蒸去多余的DMSO和四乙烯五胺,将所得缩合物配制成苯胺共聚物含量为20%的水溶液。
苯胺共聚物5构如下:
Figure A0315147200071
式中:y=0-1,n=50-100。
取环氧水溶液18g(固含量为32%),加入上述制备的固化剂水溶液4g,搅拌均匀,静置待无泡沫后,用刷子将此涂料涂刷在经过除油除锈处理的钢板表面,干膜厚度控制在100μm左右,室温固化48h。

Claims (3)

1、一种水性金属防腐涂料,其包括水性环氧树脂、胺类固化剂及分散介质水,其特征在于,所说的胺类固化剂由苯胺共聚物,其结构如下:
式中:R1,R1’为H,CkH2k+1,OCkH2k+1,Cl或CmH2mSO3H;
R2,R2=CmH2mCOOH;y=0~1,n=5~200;
其中:k=1~18,m=0~4;与脂肪族多元胺在130~140℃反应1~20h缩合而成,脂肪多元胺中氨基与苯胺共聚物中羧基的摩尔比为2~50∶1;水性环氧树脂与胺类固化剂的重量比0.5~10∶1。
2、如权利要求1所说的涂料,其特征在于,其中所说的水性环氧树脂为双酚A环氧树脂的水乳液或水溶液。
3、如权利要求1或2所说的涂料,其特征在于,其中所说的脂肪族多元胺为二乙烯三胺,三乙烯四胺,四乙烯五胺或/和多乙烯多胺。
CN 03151472 2003-09-29 2003-09-29 水性金属防腐涂料 Expired - Fee Related CN1240794C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03151472 CN1240794C (zh) 2003-09-29 2003-09-29 水性金属防腐涂料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03151472 CN1240794C (zh) 2003-09-29 2003-09-29 水性金属防腐涂料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1528845A true CN1528845A (zh) 2004-09-15
CN1240794C CN1240794C (zh) 2006-02-08

Family

ID=34287045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03151472 Expired - Fee Related CN1240794C (zh) 2003-09-29 2003-09-29 水性金属防腐涂料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1240794C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230228B (zh) * 2007-01-26 2011-05-25 深圳市海川实业股份有限公司 一种单组分水性环氧中温固化防锈漆
CN102803407A (zh) * 2010-10-20 2012-11-28 威士伯采购公司 对包括铁素体不锈钢在内的宽范围的经涂布和未经涂布的基材具有改善粘附性的水基涂料体系
CN103992721A (zh) * 2014-05-07 2014-08-20 河海大学 一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料
CN104293075A (zh) * 2014-10-28 2015-01-21 山东中大药业有限公司 一种改性聚苯胺型防腐涂料及其制备方法
CN105594559A (zh) * 2016-02-11 2016-05-25 孙华平 一种可移动式防腐蚀农用灌溉机
CN111171668A (zh) * 2019-11-20 2020-05-19 葛金梅 一种船甲板表面防腐材料的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230228B (zh) * 2007-01-26 2011-05-25 深圳市海川实业股份有限公司 一种单组分水性环氧中温固化防锈漆
CN102803407A (zh) * 2010-10-20 2012-11-28 威士伯采购公司 对包括铁素体不锈钢在内的宽范围的经涂布和未经涂布的基材具有改善粘附性的水基涂料体系
CN102803407B (zh) * 2010-10-20 2016-11-16 威士伯采购公司 对包括铁素体不锈钢在内的宽范围的经涂布和未经涂布的基材具有改善粘附性的水基涂料体系
CN103992721A (zh) * 2014-05-07 2014-08-20 河海大学 一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料
CN103992721B (zh) * 2014-05-07 2016-08-24 河海大学 一种用于金属表面处理的聚苯胺改性多羧基环氧树脂基料
CN104293075A (zh) * 2014-10-28 2015-01-21 山东中大药业有限公司 一种改性聚苯胺型防腐涂料及其制备方法
CN105594559A (zh) * 2016-02-11 2016-05-25 孙华平 一种可移动式防腐蚀农用灌溉机
CN111171668A (zh) * 2019-11-20 2020-05-19 葛金梅 一种船甲板表面防腐材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1240794C (zh) 2006-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102838914B (zh) 一种可以带锈涂装的水性铁锈转化底漆
Yang et al. Synergistic effect of electroactivity and hydrophobicity on the anticorrosion property of room-temperature-cured epoxy coatings with multi-scale structures mimicking the surface of Xanthosoma sagittifolium leaf
CN109181490B (zh) 一种水性环氧防腐涂料及其制备方法
CN112760006A (zh) 一种可带湿涂装无溶剂重防腐涂料组合物及其制法与应用
CN103834264B (zh) 含氧化铝的聚苯胺锌粉鳞片环氧重防腐涂料及其制备方法
CN103834266B (zh) 一种环保型聚苯胺改性锌铝鳞片防腐涂料及其制备方法
CN1429258A (zh) 耐腐蚀涂料
CN116355500A (zh) 一种改性氧化石墨烯/聚苯胺水性环氧树脂防腐涂料及其制备方法
CN108047892B (zh) 一种超快干环氧底漆及其制备方法
CN114350229B (zh) 一种石墨烯改性环氧树脂地坪漆和制法
CN1528845A (zh) 水性金属防腐涂料
CN108641543B (zh) 一种基于液态金属的海洋防腐涂料及其制备方法
CN113372791A (zh) 海洋重防腐涂料及其制备方法
CN1243852A (zh) 导电聚苯胺无溶剂防腐涂料的制备方法
CN108624191B (zh) 一种钢板用绿色防锈预处理成膜液
CN100363445C (zh) 一种磷酸掺杂聚苯胺磷化底漆及其制备方法
CN111253834A (zh) 一种潮湿固化环氧涂料及其制备方法
CN1891771A (zh) 一种用于水性环氧涂料的环氧固化剂乳液及其制备方法
CN110330873B (zh) 一种高点蚀电位的醇酸树脂防腐磁漆的制备方法
CN119662095A (zh) 利用含氯聚合物改性的酚醛环氧树脂防腐涂料及其制备方法
CN110835490A (zh) 一种环保型高渗透性改性环氧带锈涂料
CN108570251A (zh) 一种用于修复已锈蚀钢铁的金属防腐涂料
CN1803951A (zh) 水性聚苯胺复合金属防腐蚀材料及其制备方法
CN114605891A (zh) 一种水性双组分环氧富锌涂料及其制备方法和应用
CN115852353A (zh) 一种钢筋锈转化剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Yangsen Speciality Chemical Co., Ltd.

Assignor: East China University of Science and Technology

Contract fulfillment period: 2008.10.18 to 2011.10.17 contract change

Contract record no.: 2008310000293

Denomination of invention: Water metal anticorrosive coating

Granted publication date: 20060208

License type: Exclusive license

Record date: 20081216

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.10.18 TO 2011.10.17; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: SHANGHAI YANGSEN FINE CHEMICAL CO., LTD.

Effective date: 20081216

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060208

Termination date: 20100929