[发明专利]水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属防腐涂料领域，具体涉及一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法。

背景技术

金属防腐涂料主要有两类：一类是采用涂敷含有重金属如铬、铅、钼等缓蚀剂的有机涂层和含锌的有机或无机涂层，此类方法虽然有效，但对环境危害极大，且一旦涂层有些微划伤，其防腐效果大大降低；另一类是聚苯胺防腐涂料，市售的聚苯胺防腐涂料广泛采用两种类型涂料，一类是本征态聚苯胺防腐涂料，将本征态聚苯胺粉末添加到环氧树脂中，搅拌、研磨而成，相关的技术内容在专利US6500544、CN02139434.2、CN98116978.3、CN200710047366.4、CN200810069892.5、CN01138153.1中进行了报道，另一类是导电性聚苯胺防腐涂料，将导电性聚苯胺加入到聚氨酯、环氧树脂中充分搅拌研磨制备，相关的技术内容在专利CN97115977.7、CN200510057244.4、US5658649、US6756123B2予以了公开。但这些聚苯胺防腐涂料，都采用常温固化技术，固化时间长，完全固化需要一周时间。

紫外光固化涂料是一种高效、节能的新型涂料，其固化后的涂层具有耐磨性好、硬度高、附着力强、耐腐蚀性好，以及生产成本低和适合于高速自动化生产需求的优点，在工业和高新技术领域得到了广泛的应用，然而，在金属防腐领域的研究很少。中国专利CN200810051457.x公开了一种紫外光固化聚苯胺防腐涂料，其核心技术是将本征态聚苯胺与紫外光固化低聚体相结合，制备了紫外光固化防腐涂料。然而，该涂料中含有的无机填料对紫外光有一定的吸收，尤其对于厚涂层，涂层内部很难固化完全，进而影响涂层的硬度、附着力等性能，涂层的防腐性能大大降低。中国专利CN200810051576.5公开了一种紫外光-热双固化本征态聚苯胺防腐涂料，通过紫外光辐照使涂料表层或较浅层先交联固化，然后再加热使涂层内部热固化交联，解决了单一紫外光固化涂料固化不完全的缺点，然而，上述的紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料体系中，使用了大量的活性稀释剂单体来稀释树脂到施工粘度，而这些稀释剂单体对人体皮肤会有强烈的刺激性，产生职业危害的同时还会对环境带来污染。

发明内容

为了解决现有聚苯胺防腐涂料技术使用稀释剂刺激皮肤，污染环境的技术问题，本发明提供了一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料及其制备方法。该体系中没有添加任何有机溶剂和稀释剂单体，是一种真正的绿色环保紫外光-热聚苯胺防腐涂料。

本发明提供一种水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，该涂料的组成及重量份为：

所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；

所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。

所述的水性紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料，该涂料组分的重量份优选为：

所述的水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体为阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体或非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体；

所述的水性聚氨酯树脂为阳离子水性聚氨酯树脂或非离子水性聚氨酯树脂。

所述的水性导电聚苯胺粉末结构如下：

其中，0<y<1，n＝1-500；R₁为H、C_KH_2K+1或O C_KH_2K+1，R₂为H、C_KH_2K+1或OC_KH_2K+1，R₁’为H、C_KH_2K+1或O C_KH_2K+1，R₂’为H、C_KH_2K+1或O C_KH_2K+1，其中，K=1-20。

所述的阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体，结构式如下：

式中，R₁为季戊四醇三丙烯酸酯基或者丙烯酸羟乙酯基，R₂为异佛尔酮基或二环己基甲烷，R₃为数均分子量为1000的聚己二酸丁二醇酯或数均分子量为2000的聚四氢呋喃，R₄为羟基乙酸。

所述的非离子水性聚氨酯丙烯酸酯低聚体，结构式如下：