[发明专利]一种纤维状聚苯胺复合防腐涂料的制备方法及复合防腐涂料

说明书

本发明公开了纤维状聚苯胺复合防腐材料的制备方法：将氨水和乙醇溶剂混合形成分散液，将碳酸氢钠加入到分散液中形成混合液，将凹凸棒石和四氯化钛水溶液加入混合液中，得到凹凸棒石@多孔氧化钛复合材料；将凹凸棒石@多孔氧化钛复合材料与苯胺单体混合形成混合物，将混合物加入到过硫酸铵水溶液，得到凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合材料；将纤维状凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合材料均匀分散于涂料基础液体中，获得纤维状凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合防腐涂料。利用本发明制备得到的凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合防腐涂料机械和加工性能优良且具有优异的防腐性能。

技术领域

本发明属于防腐材料制备领域，特别涉及一种纤维状聚苯胺复合防腐涂料的制备方法及复合防腐涂料。

背景技术

金属的防腐蚀问题一直是困扰金属开发利用的一个重要问题，每年腐蚀的钢铁量达到了钢铁产量的1/3，且每年由于金属腐蚀问题所导致的经济损失达到了上千亿元，因此解决金属腐蚀问题是金属行业的重要课题。

现今最常用的金属防腐蚀手段为涂覆防腐涂料，传统的防腐涂料基本以含重金属的防腐涂料和富锌防腐涂料为主，但这两种涂料存在一些缺点，重金属防腐涂料在使用过程中会释放有害的重金属而对环境产生污染；富锌涂料的原理为通过牺牲阳极锌来保护阴极的钢铁，而随着时间的推移，阳极的锌逐渐减少直至消失，导致阴极钢铁失去防腐效果。

聚苯胺(PANI)是一种具有灵活结构、环境稳定性好、合成方法简单、成本廉价的导电聚合物，并且由于其独特的氧化-还原可逆特性以及独特的质子酸掺杂机制等特性使其在导电材料、能源材料、防腐材料、防静电材料等方面有着巨大的应用价值，因而聚苯胺也成为了最具有应用前景的导电聚合物。由于聚苯胺防腐涂料相比较更加环保且可持续利用，使聚苯胺已经成为防腐研究领域的一个重要方向。但聚苯胺难以溶解分散，制备工艺也普遍存在操作繁琐，成本高，易导致环境污染等缺陷。

公开号为CN107400234A的中国专利说明书公开了一种聚苯胺插层凹凸棒石防腐材料的制备方法，包括：凹凸棒石的预处理，加入质子酸进行质子活化作用，形成的悬浮液备用；凹凸棒石的有机化处理是将有机活化剂溶缓慢滴加到备用的悬浮液中，搅拌、离心、静置、干燥，研磨后过800目筛，得到粒子大小在15～20μm的插层结构的有机活化凹凸棒石粉末；最后将有机化改性的凹凸棒石和苯胺单体于酸性溶液中均匀混合形成分散液，再加入氧化剂进行氧化聚合反应，获得目标产物。此方法获得的凹凸棒石@聚苯胺合成方法简单，成本较低并且环保等优点，但是其难以溶解、难以加工、机械性能差等特点限制了其在工业中的应用。

发明内容

本发明提供一种机械和加工性能优良且具有较强防腐性能的纤维状聚苯胺复合防腐涂料的制备方法。

本发明提供了一种纤维状聚苯胺复合防腐涂料的制备方法，包括：

(1)将氨水和乙醇溶剂混合形成分散液，将碳酸氢钠加入到分散液中形成混合液，将凹凸棒石和四氯化钛水溶液加入所述混合液中，过滤、洗涤、干燥得到凹凸棒石@多孔氧化钛复合材料；

(2)将所述凹凸棒石@多孔氧化钛复合材料与苯胺单体混合形成混合物，将混合物加入到过硫酸铵水溶液，过滤、洗涤、干燥得到凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合材料；

(3)将所述纤维状凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合材料均匀分散于涂料基础液体中，获得纤维状凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合防腐涂料。

选择天然一维纳米材料凹凸棒石为载体，以氨水和碳酸氢钠为催化剂和拓孔剂，使得钛氧化物胶体粒子适合在纳米凹凸棒石表面非均相生长，并通过碳酸氢钠分解提供CO₂气泡来提升氧化钛非均相生长中的孔隙率，合成具有较强吸附能力的凹凸棒石@多孔氧化钛纳米纤维，

然后将凹凸棒石@多孔氧化钛纳米纤维与苯胺单体充分吸附混合均匀后，再通过原位聚合的方法制备均一、稳定的纤维状凹凸棒石@多孔氧化钛/聚苯胺复合防腐材料。