一種防腐金屬表面處理劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種處理劑，尤其涉及一種防腐金屬表面處理劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚苯胺是一類導電高分子材料，性能穩定，環境友好，且氧化還原電位遠高于金屬，其涂層在酸性或中性介質中可以通過電子轉移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產生保護作用，是金屬防腐蝕的良好材料，但是，聚苯胺分子鏈剛性強，不溶不熔，難以加工，通常要與其他成膜物質復合使用。丙烯酸酯樹脂是常用的成膜物質，具有良好的成膜性和附著力。
[0003]目前，聚苯胺與丙烯酸酯樹脂復合制膜的方式有3種:聚苯胺涂層上涂覆丙烯酸酯面漆形成復合涂層，2種涂層各自發揮作用；聚苯胺粉末作為填料直接分散在丙烯酸樹脂中制備涂層；兩者共溶于同一溶劑中再在金屬上涂刷成膜。采用乳液互穿網絡聚合法制備聚苯胺-丙烯酸樹脂防腐蝕涂料，其涂層具有良好的防腐蝕性能。利用丙烯酸酯聚合物鏈上的羧基對苯胺的摻雜作用，采用原位聚合法合成了丙烯酸酯-苯胺共聚物；但研究主要針對苯胺含量對共聚物介電性能的影響，沒有討論共聚物的防腐蝕性能。目前，關于丙烯酸酯與苯胺共聚制備防腐蝕材料的報道還很少。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種防腐金屬表面處理劑及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種防腐金屬表面處理劑，它是由下述重量份的原料組成的:
sp-80 1.8-2、苯胺0.5-0.6、過硫酸鉀0.38-0.4、丙烯酸丁酯40-50、碳酸氫鈉0.16-0.2、雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物20-30、70-75%的乙醇100-110、30%過氧化氫0.2-0.3、去離子水100-120、氟鈦酸4-6、茶皂素1-2、雙氯苯雙胍己烷0.2-0.3、吡啶硫酮鋅0.4-1、甲基苯并三氮唑3-4、雙乙酸鈉0.1-0.3、硬脂酸鈣2-3。
[0006]2、一種如權利要求1所述的防腐金屬表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)取上述過硫酸鉀重量的40-50%、與sp-80、碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的60-70%，攪拌均勻，得引發劑乳液；
(2)取上述引發劑乳液重量的45-50%，升高溫度為80-86°C，滴加剩余的引發劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應1-2小時，得丙烯酸酯膠液；
(3)取剩余去離子重量的30-40%，加入過硫酸鉀，攪拌均勻，得引發劑溶液；
(4)取上述70-75%的乙醇的70-80%，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調節PH為3-4，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應6-7小時，得氟化娃燒；
(5)將雙氯苯雙胍己烷、雙乙酸鈉混合加入到剩余去離子水中，攪拌均勻后加入茶皂素，送入70-80°C的水浴中，保溫攪拌1-2小時，得防腐乳液； (6)將甲基苯并三氮唑加入到剩余的乙醇中，滴加35-38%的氨水，調節PH為8-10，攪拌至溶解，加入硬脂酸鈣，攪拌均勻，得緩蝕醇液；
(7)取上述丙烯酸酯膠液，攪拌條件下滴加防腐乳液，滴加完畢后，升高溫度為50-60°C, 100-200/分攪拌1_2小時，得防腐丙烯酸酯膠液；
(8)將苯胺與上述防腐丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發劑溶液，滴加完畢后在10-15°C下反應8-10小時，送入65-70°C的水浴中，加入氟化硅烷，保溫攪拌反應1_2小時，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液；
(9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與緩蝕醇液混合，300-400轉/分攪拌10-20分鐘，加入剩余各原料混合，800-1000轉/分攪拌40-50分鐘，得所述防腐金屬表面處理劑。
[0007]本發明的優點是:
本發明的丙烯酸酯膠液粒子表面含有大量的羧基，將苯胺加入到丙烯酸酯膠液中，苯胺單體首先擴散到膠束內部，然后與羧基發生摻雜，隨后在氧化劑的作用下，苯胺在乳膠粒子表面發生聚合反應，增大了聚苯胺涂層對水的接觸角，提高了附著力和耐水性，該涂層可以通過電子轉移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產生保護作用，加入的丙二醇苯醚可以增強涂層的穩定性和成膜性，有效的抑制了腐蝕介質浸入后腐蝕的過程；
而經硅烷化改性的氟鈦酸，引入的無機組分Ti4 +在加熱固化過程中形成T12顆粒，均勻地填充在硅烷膜的空隙中，使整個膜層更加均勻致密，能有效抑制膜層表面的微電化學反應，從而耐腐蝕性能得到很大提高；
本發明將氟鈦酸改性后硅烷鈍化膜與丙烯酸-苯胺共聚膜復合，使得膜層更加致密、穩定，對腐蝕介質的阻抗能力更強，耐腐蝕性能更加優良；
本發明將雙氯苯雙胍己烷、雙乙酸鈉混合作為防腐乳液，可以明顯提高金屬表面的防腐性能。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述:
實施例1:
一種防腐金屬表面處理劑，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的:sp-80 1.8、苯胺(λ 6、過硫酸鉀0.38、丙烯酸丁酯40、碳酸氫鈉(λ 16、雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物30、75%的乙醇110、30%過氧化氫0.3、去離子水120、氟鈦酸4、茶皂素1、雙氯苯雙胍己烷0.3、吡啶硫酮鋅0.4、甲基苯并三氮唑3、雙乙酸鈉0.3、硬脂酸鈣
2-3。
[0009]—種防腐金屬表面處理劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)取上述過硫酸鉀重量的50%、與sp-80、碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的70%，攪拌均勻，得引發劑乳液；
(2)取上述引發劑乳液重量的50%，升高溫度為86°C，滴加剩余的引發劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應I小時，得丙烯酸酯膠液；
(3)取剩余去離子重量的40%，加入過硫酸鉀，攪拌均勻，得引發劑溶液；
(4)取上述75%的乙醇的80%，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調節PH為3，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應7小時，得氟化硅烷； (5)將雙氯苯雙胍己烷、雙乙酸鈉混合加入到剩余去離子水中，攪拌均勻后加入茶皂素，送入80°C的水浴中，保溫攪拌I小時，得防腐乳液；
(6)將甲基苯并三氮唑加入到剩余的乙醇中，滴加38%的氨水，調節PH為8，攪拌至溶解，加入硬脂酸鈣，攪拌均勻，得緩蝕醇液；
(7)取上述丙烯酸酯膠液，攪拌條件下滴加防腐乳液，滴加完畢后，升高溫度為60°C，200/分攪拌2小時，得防腐丙烯酸酯膠液；
(8)將苯胺與上述防腐丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發劑溶液，滴加完畢后在15°C下反應10小時，送入70°C的水浴中，加入氟化硅烷，保溫攪拌反應I小時，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液；
(9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與緩蝕醇液混合，400轉/分攪拌10分鐘，加入剩余各原料混合，1000轉/分攪拌50分鐘，得所述防腐金屬表面處理劑。
[0010]使用方法:將金屬板材表面清洗干凈，將本發明的表面處理劑均勻的滴在金屬板材表面，先在120°C下烘烤30-40S，自然干燥成膜，再在80°C下烘干處理15-20分鐘。
[0011]性能測試:
吸水率:按照上述方法將本發明的表面處理劑涂覆于尺寸為5cmX6cm的鋼板表面，在25 °C的去離子水中浸泡48 h，測得吸水率為15.8%;
附著力:1級；
耐腐蝕性:中性鹽霧試驗72小時，被腐蝕面積1.4% ；
硬度:3H。
【主權項】
1.一種防腐金屬表面處理劑，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: sp-80 1.8-2、苯胺0.5-0.6、過硫酸鉀0.38-0.4、丙烯酸丁酯40-50、碳酸氫鈉0.16-0.2、雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物20-30、70-75%的乙醇100-110、30%過氧化氫0.2-0.3、去離子水100-120、氟鈦酸4-6、茶皂素1-2、雙氯苯雙胍己烷0.2-0.3、吡啶硫酮鋅0.4-1、甲基苯并三氮唑3-4、雙乙酸鈉0.1-0.3、硬脂酸鈣2-3。2.一種如權利要求1所述的防腐金屬表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)取上述過硫酸鉀重量的40-50%、與sp-80、碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的60-70%，攪拌均勻，得引發劑乳液； (2)取上述引發劑乳液重量的45-50%，升高溫度為80-86°C，滴加剩余的引發劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應1-2小時，得丙烯酸酯膠液； (3)取剩余去離子重量的30-40%，加入過硫酸鉀，攪拌均勻，得引發劑溶液； (4)取上述70-75%的乙醇的70-80%，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調節PH為3-4，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應6-7小時，得氟化娃燒； (5)將雙氯苯雙胍己烷、雙乙酸鈉混合加入到剩余去離子水中，攪拌均勻后加入茶皂素，送入70-80°C的水浴中，保溫攪拌1-2小時，得防腐乳液； (6)將甲基苯并三氮唑加入到剩余的乙醇中，滴加35-38%的氨水，調節PH為8-10，攪拌至溶解，加入硬脂酸鈣，攪拌均勻，得緩蝕醇液； (7)取上述丙烯酸酯膠液，攪拌條件下滴加防腐乳液，滴加完畢后，升高溫度為50-60°C, 100-200/分攪拌1_2小時，得防腐丙烯酸酯膠液； (8)將苯胺與上述防腐丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發劑溶液，滴加完畢后在10-15°C下反應8-10小時，送入65-70°C的水浴中，加入氟化硅烷，保溫攪拌反應1_2小時，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液； (9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與緩蝕醇液混合，300-400轉/分攪拌10-20分鐘，加入剩余各原料混合，800-1000轉/分攪拌40-50分鐘，得所述防腐金屬表面處理劑。
【專利摘要】本發明公開了一種防腐金屬表面處理劑，本發明的丙烯酸酯膠液粒子表面含有大量的羧基，將苯胺加入到丙烯酸酯膠液中，苯胺單體首先擴散到膠束內部，然后與羧基發生摻雜，隨后在氧化劑的作用下，苯胺在乳膠粒子表面發生聚合反應，增大了聚苯胺涂層對水的接觸角，提高了附著力和耐水性，該涂層可以通過電子轉移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產生保護作用，而經硅烷化改性的氟鈦酸，引入的無機組分Ti4+在加熱固化過程中形成TiO2顆粒，均勻地填充在硅烷膜的空隙中，使整個膜層更加均勻致密，能有效抑制膜層表面的微電化學反應，從而耐腐蝕性能得到很大提高。
【IPC分類】C09D179/02, C23C22/68, C08G73/02, C08F120/18, C09D7/12, C23C22/60, C09D133/08, C09D5/08
【公開號】CN105086720
【申請號】CN201510411546
【發明人】鄭之松
【申請人】合肥正浩機械科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月11日