一种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高分子铝电极防腐涂料，包括下述重量份原料：六钛酸钾晶须1?2、烷醇酰胺0.1?0.2、葡糖酸内酯0.8?1、十六烷基三甲基溴化铵0.7?1、硫酸镁0.05?0.06、苯并三氮唑0.06?0.07、十二胺0.3?0.5、正硅酸乙酯46?50、聚丙烯酰胺0.7?1、正十二烷基三氯硅烷0.3?0.4、乙酰乙酸乙酯7?10、异丙醇57?60、硅烷偶联剂kh56010?13、聚乳酸1?2、2，6?二叔丁基对甲酚0.2?0.3、无水氯化钙0.7?1、2，4?咪唑啉二酮0.1?0.2、六甲基磷酰三胺1?2、辛基酚聚氧乙烯醚1.7?2。本发明有效的改善了涂料的分散性，提高了涂膜的稳定性强度。
【专利说明】
一种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及电极防腐技术领域，尤其涉及一种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]金属涂层防腐蚀是金属防腐的重要方法之一，而涂层本身只起到被动的物理隔绝作用，即防止金属表面与环境介质的直接接触，由于涂层内部可能存在一些缺陷(如微孔)，所以不能充分保护好金属。为了提高其主动防腐性，以直接或间接的方式添加无机或有机缓蚀剂。直接添加的缓蚀剂可能会与涂层发生相互作用，降低涂层的强度，同时也造成了不必要的浪费，而间接方式主要是通过载体材料负载缓蚀剂，防止缓蚀剂与涂层的直接接触，必要时也能够释放出来、理想的缓蚀剂载体需要具备两大特征，一方面，载体材料不能和涂层本身发生反应，并且与涂层有较好的相容性;另一方面，在载体中的缓蚀剂包覆效率应该比较高，当涂层受外界环境刺激时，缓蚀剂能够在短时间内释放出来，保护金属表面；
近年来研究表明，可以釆用无机材料作为金属缓蚀剂载体，比如高岭土纳米管、Ti02和Si02微球或纳米管特别是介孔Si02微球得到了广泛的应用，主要是由于其具有高比表面积、高孔体积、化学稳定性好以及易进行表面功能化改性等优点；
而关于对介孔Si02微球进行功能化改性方面，有研究采用层层自组装的方法，在介孔Si02微球表面形成多层聚电解质，聚电解质层具有pH刺激响应性，可以达到缓蚀剂可控释放的目的；但是由于这种改性方法比较复杂，不易于工业生产，所以开发简单而新颖的介孔Si02微球表面改性的方法，成为人们的研究方向。
【发明内容】
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高分子铝电极防腐涂料，它是由下述重量份的原料组成的:
六钛酸钾晶须1-2、烷醇酰胺0.1-0.2、葡糖酸内酯0.8-1、十六烷基三甲基溴化铵0.7-1、硫酸镁0.05-0.06、苯并三氮唑0.06-0.07、十二胺0.3-0.5、正硅酸乙酯46-50、聚丙烯酰胺0.7-1、正十二烷基三氯硅烷0.3-0.4、乙酰乙酸乙酯7-10、异丙醇57-60、硅烷偶联剂kh56010-13、聚乳酸1-2、2，6_二叔丁基对甲酚0.2-0.3、无水氯化钙0.7-1、2，4_咪唑啉二酮0.1-0.2、六甲基磷酰三胺1-2、辛基酚聚氧乙烯醚1.7-2、正丙醇锆13-20。
[0005]—种所述的高分子铝电极防腐涂料的制备方法，包括以下步骤:
(I)将上述聚丙烯酰胺加入到其重量4-7倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-700C，加入苯并三氮唑、无水氯化钙，保温搅拌3-5分钟，得高分子溶液；
(2 )将上述十六烷基三甲基溴化铵、硫酸镁混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，与上述高分子溶液混合，超声分散1-2分钟，得水相混合液； (3)将上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10-14倍的煤油中，超声2-3分钟，得油相混合液；
(4)将上述油相混合液、水相混合液混合，1600-2000转/分搅拌16-20分钟，加入上述正硅酸乙酯重量的3-5%，搅拌反应20-24小时，加入上述混合体系重量1-2%的无水乙醇，搅拌2-3分钟，离心，将沉淀用无水乙醇洗涤3-4次，在46-50°C下干燥20-25小时，得负载硅微球；
(5)取上述六甲基磷酰三胺，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入葡糖酸内酯，升高温度为50-600C，保温搅拌3-4分钟，得醇溶液；
(6)将上述六钛酸钾晶须加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌条件下加入烷醇酰胺，与上述醇溶液混合，加入上述负载硅微球，100-200转/分搅拌10-20分钟，得负载硅微球乳液；
(7)将上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100-140倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入负载硅微球乳液，在80-86 0C下超声20-30分钟，离心，将沉淀水洗3_4次，在60-70 °C下真空干燥1-2小时，得疏水改性负载硅微球；
(8 )将上述硅烷偶联剂kh560、2，6-二叔丁基对甲酚、剩余的正硅酸乙酯、异丙醇混合，超声分散3-5分钟，磁力搅拌20-30分钟，得娃溶胶；
(9 )将上述正丙醇锆、乙酰乙酸乙酯混合，搅拌均匀，与上述硅溶胶混合，搅拌均匀，加入疏水改性负载硅微球，磁力搅拌50-60分钟，在室温下静置20-25小时，得所述涂料。
[0006]—种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法，所述的涂料的使用方法为:
首先使用8000目的砂纸，将铝电极的表面慢慢打磨至明亮，然后分别用丙酮、水进行清洗，各洗3-4次，自然干燥，浸泡于本发明的涂料中100-120S，然后缓慢将电极提出来，置于室温下干燥，即可。
[0007]本发明的优点是:本发明通过油包水型反相微乳液聚合，制备包覆缓蚀剂苯并三氮唑的中空介孔Si02微球，并且在水相中加入镁离子，这样在微球表面的介孔中生成氧氧化镁无机盐沉淀物，这种方法比较简单、易操作，另外，对微球表面进行疏水改性，最后将微球掺入无机涂层中，能够提高无机涂层的防腐蚀性能；
本发明首先将乳化剂和碱性催化剂十二胺溶解在煤油中，将溶有十六烷基三甲基溴化铵和苯并三氮唑的水溶液滴加到油相中，配制成油包水型反相微乳液，然后在磁力搅梓条件下，滴加一定量的正硅酸乙酯到油相中，正硅酸乙酯的水解反应开始进行，由于正硅酸乙酯是油溶性分子，因此在反相微乳液中，其水解反应的发生需要扩散到油水界面处进行，水解后的正硅酸乙酯分子带有部分负电荷，可以与阳离子乳化剂十六烷基三甲基溴化铵发生静电吸附作用，而被吸附在油水界面上，最后水解的正硅酸乙酯分子在界面处发生缩聚反应，形成Si02的壳层，同时水相中的镁离子与氧氧根离子发生沉淀反应，生成氧氧化镁沉淀，堵塞Si02介孔或孔道，而在生成中空Si02微球的同时，苯并三氮唑分子也被包覆在微球的内部，生成的氧氧化镁沉淀阻碍苯并三氮唑从微球中的渗出；
在电化学腐蚀过程中，可能在局部区域会发生酸碱性的改变，刺激包覆缓蚀剂的载体作出响应；
在受到碱液腐蚀时，苯并三氮唑在碱液中的溶解度较高，就会从微孔中不断的释放出来，起到缓蚀的效果；
在受到酸液腐蚀时，微球表面的介孔孔道中的氢氧化镁沉淀物被酸性溶液中H+溶解，孔道中的苯并三氮唑可以快速的释放出来，达到防腐的目的；
根据铝在中性腐蚀溶液中会发生电化学的腐蚀现象，金属铝发生局部区域的腐蚀，阳极会生成自由的铝离子，溶解在溶液中，会与溶液中的其他成分(如OH-)反应生成氧氧化铝或氧化铝沉淀，与此同时，由于阳极区域中OH-的消耗，会促进整个体系中氢离子和水合氢离子的形成，最终使溶液变成酸性，从前面的分析可以看出，在酸性环境下，微球表面的介孔孔道中的氢氧化镁沉淀物被酸性溶液中H+溶解，孔道中的苯并三氮唑可以快速的释放出来，这样能在阴极或阳极表面成膜，抑制金属的进一步腐蚀;本发明加入了聚丙烯酰胺等高分子原料，有效的改善了涂料的分散性，提高了涂膜的稳定性强度。
【具体实施方式】
[0008]一种高分子铝电极防腐涂料，它是由下述重量份的原料组成的:
六钛酸钾晶须1、烷醇酰胺0.1、葡糖酸内酯0.8、十六烷基三甲基溴化铵0.7、硫酸镁
0.05、苯并三氮唑0.06、十二胺0.3、正硅酸乙酯46、聚丙烯酰胺0.7、正十二烷基三氯硅烷
0.3、乙酰乙酸乙酯7、异丙醇57、硅烷偶联剂kh56010、聚乳酸1、2，6二叔丁基对甲酚0.2、无水氯化钙0.7、2，4咪唑啉二酮0.1、六甲基磷酰三胺1、辛基酚聚氧乙烯醚1.7、正丙醇锆13。
[0009]—种所述的高分子铝电极防腐涂料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将上述聚丙烯酰胺加入到其重量4倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60°C，加入苯并三氮唑、无水氯化钙，保温搅拌3分钟，得高分子溶液；
(2)将上述十六烷基三甲基溴化铵、硫酸镁混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，与上述高分子溶液混合，超声分散I分钟，得水相混合液；
(3)将上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10倍的煤油中，超声2分钟，得油相混合液；
(4)将上述油相混合液、水相混合液混合，1600转/分搅拌16分钟，加入上述正硅酸乙酯重量的3%，搅拌反应20小时，加入上述混合体系重量1%的无水乙醇，搅拌2分钟，离心，将沉淀用无水乙醇洗涤3次，在46°C下干燥20小时，得负载硅微球；
(5)取上述六甲基磷酰三胺，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入葡糖酸内酯，升高温度为500C，保温搅拌3分钟，得醇溶液；
(6)将上述六钛酸钾晶须加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌条件下加入烷醇酰胺，与上述醇溶液混合，加入上述负载硅微球，100转/分搅拌10分钟，得负载硅微球乳液；
(7)将上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入负载硅微球乳液，在80 0C下超声20分钟，离心，将沉淀水洗3次，在60°C下真空干燥I小时，得疏水改性负载硅微球；
(8 )将上述硅烷偶联剂kh560、2，6二叔丁基对甲酚、剩余的正硅酸乙酯、异丙醇混合，超声分散3分钟，磁力搅拌20分钟，得娃溶胶；
(9 )将上述正丙醇锆、乙酰乙酸乙酯混合，搅拌均匀，与上述硅溶胶混合，搅拌均匀，加入疏水改性负载硅微球，磁力搅拌50分钟，在室温下静置20小时，得所述涂料。
[0010]—种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法，所述的涂料的使用方法为:
首先使用8000目的砂纸，将铝电极的表面慢慢打磨至明亮，然后分别用丙酮、水进行清洗，各洗3次，自然干燥，浸泡于本发明的涂料中100s，然后缓慢将电极提出来，置于室温下干燥，即可。
[0011]在0.1 M的NaCl溶液中，对铝的腐蚀抑制效率达到99.22%。
【主权项】
1.一种高分子铝电极防腐涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的: 六钛酸钾晶须1-2、烷醇酰胺0.1 -0.2、葡糖酸内酯0.8-1、十六烷基三甲基溴化铵0.7-1、硫酸镁0.05-0.06、苯并三氮唑0.06-0.07、十二胺0.3-0.5、正硅酸乙酯46-50、聚丙烯酰胺0.7-1、正十二烷基三氯硅烷0.3-0.4、乙酰乙酸乙酯7-10、异丙醇57-60、硅烷偶联剂kh56010-13、聚乳酸1-2、2，6_二叔丁基对甲酚0.2-0.3、无水氯化钙0.7-1、2，4_咪唑啉二酮0.1-0.2、六甲基磷酰三胺1-2、辛基酚聚氧乙烯醚1.7-2、正丙醇锆13-20。2.—种如权利要求1所述的高分子铝电极防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将上述聚丙烯酰胺加入到其重量4-7倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-700C，加入苯并三氮唑、无水氯化钙，保温搅拌3-5分钟，得高分子溶液； (2)将上述十六烷基三甲基溴化铵、硫酸镁混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，与上述高分子溶液混合，超声分散1-2分钟，得水相混合液； (3)将上述辛基酚聚氧乙烯醚、十二胺混合，加入到混合料重量10-14倍的煤油中，超声2-3分钟，得油相混合液； (4)将上述油相混合液、水相混合液混合，1600-2000转/分搅拌16-20分钟，加入上述正硅酸乙酯重量的3-5%，搅拌反应20-24小时，加入上述混合体系重量1-2%的无水乙醇，搅拌2-3分钟，离心，将沉淀用无水乙醇洗涤3-4次，在46-50°C下干燥20-25小时，得负载硅微球； (5)取上述六甲基磷酰三胺，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入葡糖酸内酯，升高温度为50-600C，保温搅拌3-4分钟，得醇溶液； (6)将上述六钛酸钾晶须加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌条件下加入烷醇酰胺，与上述醇溶液混合，加入上述负载硅微球，100-200转/分搅拌10-20分钟，得负载硅微球乳液； (7)将上述正十二烷基三氯硅烷加入到其重量100-140倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入负载硅微球乳液，在80-86 0C下超声20-30分钟，离心，将沉淀水洗3_4次，在60-70 °C下真空干燥1-2小时，得疏水改性负载硅微球； (8)将上述硅烷偶联剂kh560、2，6-二叔丁基对甲酚、剩余的正硅酸乙酯、异丙醇混合，超声分散3-5分钟，磁力搅拌20-30分钟，得娃溶胶； (9)将上述正丙醇锆、乙酰乙酸乙酯混合，搅拌均匀，与上述硅溶胶混合，搅拌均匀，加入疏水改性负载硅微球，磁力搅拌50-60分钟，在室温下静置20-25小时，得所述涂料。3.根据权利要求1、2所述的一种高分子铝电极防腐涂料及其制备方法，其特征在于，所述的涂料的使用方法为: 首先使用8000目的砂纸，将铝电极的表面慢慢打磨至明亮，然后分别用丙酮、水进行清洗，各洗3-4次，自然干燥，浸泡于本发明的涂料中100-120S，然后缓慢将电极提出来，置于室温下干燥，即可。
【文档编号】C09D7/12GK105838118SQ201610233329
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】王和山
【申请人】安徽开林新材料股份有限公司