专利名称：聚苯胺水性防腐剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子水性防腐技术领域，是一种环保型的组合物。
背景技术：
由于金属腐蚀造成的金属材料、设备等使用寿命缩短，损失巨大。为了解决这一课题，各国在溶剂型防腐剂研究方面作了大量工作，由于溶剂型防腐剂对环境污染严重，从而使水性防腐剂在金属防腐领域的应用研究成为热点。目前，各种水性防腐剂虽然具有一定防腐效果，但终难达到溶剂型防腐剂的效果。因此，在应用上无法占领金属防腐剂领域的主市场。发明专利《掺杂态聚苯胺水溶液和水系分散液的制备》，中国专利号ZL96122196.8，按其方法制备的水性聚苯胺，为一种带亲水官能团的质子酸直接掺杂聚苯胺制备导电聚苯胺的水溶液或水系分散液的方法，没有涉及在金属防腐领域用水性聚苯胺作防腐剂。
发明内容
本发明提供一种聚苯胺水性防腐剂及其制备方法，目的在于以导电高分子材料-聚苯胺，经过水解后同硫酸锌、亚硝酸钠、苯甲酸钠等混，以提高水性防腐剂的防腐效果。本发明采用的技术方案是由以下重量份的组分组成1)聚苯胺，其结构如下 其中R1，R2，R1’，R2’＝H，CKH2K+1(K＝0-18)，OCKH2K+1(K＝0-18)或-SO3H(K＝0-4)，Y在0-1之间，n为整数，该聚苯胺选用本征态聚苯胺，5～10份；2)溶剂或分散介质水；100～280份；
3)分散剂助剂硫酸银0.5～1份；4)掺杂酸23％硫酸，80～100份5)溶解剂烧碱NaOH 1.5～3份、硼砂；10～20份6)防腐助剂硫酸锌0.04～0.06份、亚硝酸钠3～5份、苯甲酸钠3.5～6份；7)消泡剂乙醇0.2～0.3份；8)水解稳定剂六偏磷酸钠0.2～0.3份。
其制备方法包括如下步骤1)按重量份取本征态聚苯胺、硫酸银、加入硫酸中，保温90℃，搅拌2小时，冷却后，水洗为中性，压缩成浆料；2)取1)所得的浆料，加水，加烧碱，将PH值调到8-9，然后再加入硼砂，用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟搅拌1.5-2小时，使之溶解；3)将2)获得的聚苯胺水溶液中加入硫酸锌，亚硝酸钠，苯甲酸钠，六偏磷酸钠，乙醇，继续用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟分散至全部溶解。
本发明优选的方法是1)取本征态聚苯胺10份、1份硫酸银、加入100份23％硫酸中，保温90℃，搅拌2小时。冷却后，水洗为中性，压缩成50～55份浆料；2)取1)所得浆料4份，加水10份，加烧碱0.2份，将PH值调到8-9，然后再加入1份硼砂，用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟搅拌1.5-2小时，使之溶解；3)将2)获得的聚苯胺水溶液中加入硫酸锌0.004份，亚硝酸钠0.35份，苯甲酸钠0.4份，六偏磷酸钠0.02份，乙醇0.02份，继续用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟分散至全部溶解。
本发明的防腐机理与传统的防腐剂不同，是通过含有聚苯胺的材料与金属基材接触并相互作用而达到防腐蚀作用的，其机理如下聚苯胺与金属基材接触，使金属基材的电化学腐蚀电位正移，即容易腐蚀的金属，如钢、铸铁、铝、铜等，由原有的负腐蚀正位向正电位移动，达到或接近贵金属，如金、银等的电极电位。使金属基材发生钝化，对不同的金属，相应的形成一层致密、稳定的氧化层，如Fe2O3、Al2O3等。以铁为例，由于聚苯胺EB或EB盐的愧疚还原电位约为0.5-0.7V/SCE，而铁的氧化还原电位为负0.64V/SCE，因此EB首先将Fe氧化，使其形成环境稳定氧化物(Fe2O3和Fe3O4等)。而EB自身被还原为还原态的LEB，LEB由于在空气中不稳定，重新被氧化为EB或EB盐，因此聚苯胺在金属铁的应用中，是可逆的反应过程，而氧化铁是化学和热力学稳定的，铁与氧化铁之间变化是不可逆的反应过程。这种可逆性的差别，对聚苯胺作用十分重要，理论上可采用很少的聚苯胺，即可达到良好的防腐效果。
本发明研制的聚苯胺水性防腐剂具有优良的防腐性能。用去离子水稀释1000倍，在80℃温度下，进行360小时的玻璃器皿防腐蚀实验，结果如下试片变化值m份/吨柴铜±10黄铜±10钢 ±10铸铁±10焊锡±30铸铁±30本发明还为各种水性金属防腐材料，例如涂料、胶粘剂、油井缓蚀等，提供了一种安全、可靠的环保型、防腐效果十分理想的新填加剂。
具体实施例方式
实施例11)将10克本征态聚苯胺、1克硫酸银、加入到100克23％的硫酸中，在90℃的温度下搅拌2小时，待冷却后过滤水洗反复三次至中性，获得52克黑色浆料；2)取该浆料4克，加去离子水10克，加烧碱0.2克，将PH值调至8-9，然后再加入1克硼砂，用高速分散机以1700转/分钟搅拌1.5小时，使之溶解；3)再加入硫酸锌0.004克，亚硝酸钠0.35克，苯甲酸钠0.4克，乙醇0.02克，继续用高速分散机以1700转/分钟分散至溶解。
获得聚苯胺水性防腐剂15.9克。其外观为黑色水溶液，无异味，密度为(20℃)kg/m31050-1080，PH值为9-10。
实施例21)将5克本征态聚苯胺、0.5克硫酸银、加入到80克23％的硫酸中，在90℃的温度下搅拌2小时，待冷却后过滤水洗反复三次至中性，获得约50克黑色浆料；2)取该浆料4克，加去离子水15克，加烧碱0.15克，将PH值调至8-9，然后再加入1.5克硼砂，用高速分散机以1700转/分搅拌1.5小时，使之溶解；3)再加入硫酸锌0.003克，亚硝酸钠0.25克，苯甲酸钠0.3克，乙醇0.015克，继续用高速分散机以1800转/分钟分散至溶解。
实施例31)将7.5克本征态聚苯胺、0.75克硫酸银、加入到90克23％的硫酸中，在90℃的温度下搅拌2小时，待冷却后过滤水洗反复三次至中性，获得约50克黑色浆料；2)取该浆料4克，加去离子水20克，加烧碱0.18克，将PH值调至8-9，然后再加入2克硼砂，用高速分散机以1700转/分搅拌1.5小时，使之溶解；3)再加入硫酸锌0.0035克，亚硝酸钠0.30克，苯甲酸钠0.35克，乙醇0.0I克，继续用高速分散机以1700转/分钟分散至溶解。
权利要求
1.一种聚苯胺水性防腐剂，其特征在于由以下重量份的组分组成1)聚苯胺，其结构如下 其中R1，R2，R1’，R2’＝H，CKH2K+1(K＝0-18)，OCKH2K+1(K＝0-18)或-SO3H(K＝0-4)，Y在0-1之间，n为整数，该聚苯胺选用本征态聚苯胺，5～10份；2)溶剂或分散介质水；100～280份；3)分散剂助剂硫酸银0.5～1份；4)掺杂酸23％硫酸，80～100份5)溶解剂烧碱NaOH 1.5～3份、硼砂；10～20份6)防腐助剂硫酸锌0.04～0.06份、亚硝酸钠3～5份、苯甲酸钠3.5～6份；7)消泡剂乙醇0.2～0.3份；8)水解稳定剂六偏磷酸钠0.2～0.3份。
2.权利要求1所述聚苯胺水性防腐剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)按重量份取本征态聚苯胺、硫酸银、加入硫酸中，保温90℃，搅拌2小时，冷却后，水洗为中性，压缩成浆料；2)取1)所得的浆料，加水，加烧碱，将PH值调到8-9，然后再加入硼砂，用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟搅拌1.5-2小时，使之溶解；3)将2)获得的聚苯胺水溶液中加入硫酸锌，亚硝酸钠，苯甲酸钠，六偏磷酸钠，乙醇，继续用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟分散至全部溶解。
3.根据权利要求2所述的聚苯胺水性防腐剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)取本征态聚苯胺10份、1份硫酸银、加入100份23％硫酸中，保温90℃，搅拌2小时。冷却后，水洗为中性，压缩成50～55份浆料；2)取1)所得浆料4份，加水10份，加烧碱0.2份，将PH值调到8-9，然后再加入1份硼砂，用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟搅拌1.5-2小时，使之溶解；3)将2)获得的聚苯胺水溶液中加入硫酸锌0.004份，亚硝酸钠0.35份，苯甲酸钠0.4份，六偏磷酸钠0.02份，乙醇0.02份，继续用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟分散至全部溶解。
全文摘要
本发明涉及一种聚苯胺水性防腐剂及其制备方法，属于高分子水性防腐技术领域。按重量份取本征态聚苯胺、硫酸银、加入硫酸中，保温90℃，搅拌2小时，冷却后，水洗为中性，压缩成浆料；所得的浆料，加水，加烧碱，将pH值调到8－9，然后再加入硼砂，用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟搅拌1.5－2小时，使之溶解；获得的聚苯胺水溶液中加入硫酸锌，亚硝酸钠，苯甲酸钠，六偏磷酸钠，乙醇，继续用高速分散机以1700转/分钟～1800转/分钟分散至全部溶解。本发明的聚苯胺水性防腐剂具有优良的防腐性能。
文档编号C08L79/02GK1778864SQ20041001126
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者夏钢, 梁立 申请人:吉林正基科技开发有限责任公司