[发明专利]一种防腐涂料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种用于化学镀Ni‑W‑P合金后处理的防腐涂料及其制备方法，以及该防腐涂料在防腐中的应用。所述防腐涂料的制备方法包括将水溶性聚噻吩分散在溶剂中，得到混合溶液A；向所述混合溶液A中加入酚醛环氧树脂，搅拌，得到混合溶液B；在所述混合溶液B中加入固化剂和促进剂，搅拌，得到防腐涂料。所述防腐涂料兼具有机涂层物理隔离保护和阴极保护，特别是对Ni‑W‑P合金具有良好的防腐作用，且该防腐涂料可通过简便的方法制备得到、成本低，适合产业化。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防腐涂料、该防腐涂料的制备方法及其应用。

背景技术

金属材料在使用过程中会与其所处环境中的介质发生物理化学反应，导致金属表面被腐蚀，从而直接影响金属材料的特性和使用寿命。因此对于通过电镀或者化学镀方法得到的金属基材，需要在镀后对金属表面进行后处理，以提高镀层的耐腐蚀性能。

其中的一种后处理工艺是在镀层上涂布有机防腐涂料，使镀层表面形成一层坚实致密、稳定性高的保护层，该保护层可以物理隔离金属基材与周围环境中的腐蚀介质，从而达到防止或者减缓腐蚀的效果。目前市场上的有机防腐涂料主要采用环氧树脂，其分子中含有两个以上的环氧基团，环氧基团具有较强的化学活性，能够在一定条件下固化交联生成网状结构，因此具有良好的热稳定性。同时，环氧树脂分子结构中的苯环、醚键和羟基等活性基团的存在也使其具有优异的附着力和耐腐蚀性。单纯的环氧树脂作为防腐涂料的缺陷在于形成的涂层韧性较差，质地脆，耐冲击损伤能力差，这导致环氧树脂涂料的应用具有一定局限性。

CN 112680066A提出用PANI(聚苯胺)/单片层MoS₂改性环氧树脂的方案，其通过将PANI插层在MoS₂纳米片的层间，形成插层结构，提高涂层的致密性，再与环氧树脂均匀混合，结合环氧树脂的阻隔性能，从而获得防腐性能优异的环氧复合涂层。这种方案的缺陷在于单层MoS₂纳米片并不容易制备，且MoS₂纳米片和PANI的插层反应复杂，很难做到量产。同样地，采用石墨烯和聚苯胺改性环氧树脂涂层的方法虽然能够提高涂层的耐腐蚀性、硬度和光泽度，但是石墨烯成本较高，在实际应用和商业化发展中不占优势。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种防腐涂料及其制备方法，以及该防腐涂料在防腐中的应用。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一方面，本发明提供一种防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将水溶性聚噻吩分散在溶剂中，得到混合溶液A；

步骤二：向所述混合溶液A中加入酚醛环氧树脂，搅拌，得到混合溶液B；

步骤三：在所述混合溶液B中加入固化剂和促进剂，搅拌，得到防腐涂料。

本发明采用酚醛环氧树脂作为基料，酚醛环氧树脂是一类多官能团的环氧树脂，相比于酚醛树脂和环氧树脂，其在固化时能够提供更多的交联点，因此容易形成高交联度的三维结构，从而使涂层具有较高的硬度和良好的附着力。此外，单一有机防腐涂层对金属表面的防腐效果来源于物理隔离作用，随着时间的推移，有机涂层不可避免地会受到外力的冲击而产生劣化，使金属基体暴露于周围环境中，从而导致腐蚀。

本发明进一步在酚醛环氧树脂基料中加入水溶性聚噻吩对其进行改性，水溶性聚噻吩的分子侧链上存在亲水性离子型官能团，其和酚醛环氧树脂之间能够形成静电作用和氢键作用，从而使水溶性聚噻吩与酚醛环氧树脂之间形成紧密接触，提高涂层的致密性，使涂层进一步具有更优的耐水性、耐化学介质性和耐蚀性。此外，水溶性聚噻吩是一类导电聚合物，其能够在金属表面发生反应从而形成钝化层，以改变金属的腐蚀电位，因此可以提高涂料的电化学稳定性和导电性，达到阴极防护的作用，使涂层兼具有机涂层物理隔离防护和阴极防护，从而增加涂层的有效寿命。