專利名稱：聚苯胺水性防腐劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于高分子水性防腐技術領域，是一種環保型的組合物。
背景技術：
由于金屬腐蝕造成的金屬材料、設備等使用壽命縮短，損失巨大。為了解決這一課題，各國在溶劑型防腐劑研究方面作了大量工作，由于溶劑型防腐劑對環境污染嚴重，從而使水性防腐劑在金屬防腐領域的應用研究成為熱點。目前，各種水性防腐劑雖然具有一定防腐效果，但終難達到溶劑型防腐劑的效果。因此，在應用上無法占領金屬防腐劑領域的主市場。發明專利《摻雜態聚苯胺水溶液和水系分散液的制備》，中國專利號ZL96122196.8，按其方法制備的水性聚苯胺，為一種帶親水官能團的質子酸直接摻雜聚苯胺制備導電聚苯胺的水溶液或水系分散液的方法，沒有涉及在金屬防腐領域用水性聚苯胺作防腐劑。
發明內容
本發明提供一種聚苯胺水性防腐劑及其制備方法，目的在于以導電高分子材料-聚苯胺，經過水解后同硫酸鋅、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉等混，以提高水性防腐劑的防腐效果。本發明采用的技術方案是由以下重量份的組分組成1)聚苯胺，其結構如下 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之間，n為整數，該聚苯胺選用本征態聚苯胺，5～10份；2)溶劑或分散介質水；100～280份；
3)分散劑助劑硫酸銀0.5～1份；4)摻雜酸23％硫酸，80～100份5)溶解劑燒堿NaOH 1.5～3份、硼砂；10～20份6)防腐助劑硫酸鋅0.04～0.06份、亞硝酸鈉3～5份、苯甲酸鈉3.5～6份；7)消泡劑乙醇0.2～0.3份；8)水解穩定劑六偏磷酸鈉0.2～0.3份。
其制備方法包括如下步驟1)按重量份取本征態聚苯胺、硫酸銀、加入硫酸中，保溫90℃，攪拌2小時，冷卻后，水洗為中性，壓縮成漿料；2)取1)所得的漿料，加水，加燒堿，將PH值調到8-9，然后再加入硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘攪拌1.5-2小時，使之溶解；3)將2)獲得的聚苯胺水溶液中加入硫酸鋅，亞硝酸鈉，苯甲酸鈉，六偏磷酸鈉，乙醇，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘分散至全部溶解。
本發明優選的方法是1)取本征態聚苯胺10份、1份硫酸銀、加入100份23％硫酸中，保溫90℃，攪拌2小時。冷卻后，水洗為中性，壓縮成50～55份漿料；2)取1)所得漿料4份，加水10份，加燒堿0.2份，將PH值調到8-9，然后再加入1份硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘攪拌1.5-2小時，使之溶解；3)將2)獲得的聚苯胺水溶液中加入硫酸鋅0.004份，亞硝酸鈉0.35份，苯甲酸鈉0.4份，六偏磷酸鈉0.02份，乙醇0.02份，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘分散至全部溶解。
本發明的防腐機理與傳統的防腐劑不同，是通過含有聚苯胺的材料與金屬基材接觸并相互作用而達到防腐蝕作用的，其機理如下聚苯胺與金屬基材接觸，使金屬基材的電化學腐蝕電位正移，即容易腐蝕的金屬，如鋼、鑄鐵、鋁、銅等，由原有的負腐蝕正位向正電位移動，達到或接近貴金屬，如金、銀等的電極電位。使金屬基材發生鈍化，對不同的金屬，相應的形成一層致密、穩定的氧化層，如Fe2O3、Al2O3等。以鐵為例，由于聚苯胺EB或EB鹽的愧疚還原電位約為0.5-0.7V/SCE，而鐵的氧化還原電位為負0.64V/SCE，因此EB首先將Fe氧化，使其形成環境穩定氧化物(Fe2O3和Fe3O4等)。而EB自身被還原為還原態的LEB，LEB由于在空氣中不穩定，重新被氧化為EB或EB鹽，因此聚苯胺在金屬鐵的應用中，是可逆的反應過程，而氧化鐵是化學和熱力學穩定的，鐵與氧化鐵之間變化是不可逆的反應過程。這種可逆性的差別，對聚苯胺作用十分重要，理論上可采用很少的聚苯胺，即可達到良好的防腐效果。
本發明研制的聚苯胺水性防腐劑具有優良的防腐性能。用去離子水稀釋1000倍，在80℃溫度下，進行360小時的玻璃器皿防腐蝕實驗，結果如下試片變化值m份/噸柴銅±10黃銅±10鋼 ±10鑄鐵±10焊錫±30鑄鐵±30本發明還為各種水性金屬防腐材料，例如涂料、膠粘劑、油井緩蝕等，提供了一種安全、可靠的環保型、防腐效果十分理想的新填加劑。
具體實施例方式
實施例11)將10克本征態聚苯胺、1克硫酸銀、加入到100克23％的硫酸中，在90℃的溫度下攪拌2小時，待冷卻后過濾水洗反復三次至中性，獲得52克黑色漿料；2)取該漿料4克，加去離子水10克，加燒堿0.2克，將PH值調至8-9，然后再加入1克硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘攪拌1.5小時，使之溶解；3)再加入硫酸鋅0.004克，亞硝酸鈉0.35克，苯甲酸鈉0.4克，乙醇0.02克，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘分散至溶解。
獲得聚苯胺水性防腐劑15.9克。其外觀為黑色水溶液，無異味，密度為(20℃)kg/m31050-1080，PH值為9-10。
實施例21)將5克本征態聚苯胺、0.5克硫酸銀、加入到80克23％的硫酸中，在90℃的溫度下攪拌2小時，待冷卻后過濾水洗反復三次至中性，獲得約50克黑色漿料；2)取該漿料4克，加去離子水15克，加燒堿0.15克，將PH值調至8-9，然后再加入1.5克硼砂，用高速分散機以1700轉/分攪拌1.5小時，使之溶解；3)再加入硫酸鋅0.003克，亞硝酸鈉0.25克，苯甲酸鈉0.3克，乙醇0.015克，繼續用高速分散機以1800轉/分鐘分散至溶解。
實施例31)將7.5克本征態聚苯胺、0.75克硫酸銀、加入到90克23％的硫酸中，在90℃的溫度下攪拌2小時，待冷卻后過濾水洗反復三次至中性，獲得約50克黑色漿料；2)取該漿料4克，加去離子水20克，加燒堿0.18克，將PH值調至8-9，然后再加入2克硼砂，用高速分散機以1700轉/分攪拌1.5小時，使之溶解；3)再加入硫酸鋅0.0035克，亞硝酸鈉0.30克，苯甲酸鈉0.35克，乙醇0.0I克，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘分散至溶解。
權利要求
1.一種聚苯胺水性防腐劑，其特征在于由以下重量份的組分組成1)聚苯胺，其結構如下 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之間，n為整數，該聚苯胺選用本征態聚苯胺，5～10份；2)溶劑或分散介質水；100～280份；3)分散劑助劑硫酸銀0.5～1份；4)摻雜酸23％硫酸，80～100份5)溶解劑燒堿NaOH 1.5～3份、硼砂；10～20份6)防腐助劑硫酸鋅0.04～0.06份、亞硝酸鈉3～5份、苯甲酸鈉3.5～6份；7)消泡劑乙醇0.2～0.3份；8)水解穩定劑六偏磷酸鈉0.2～0.3份。
2.權利要求1所述聚苯胺水性防腐劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)按重量份取本征態聚苯胺、硫酸銀、加入硫酸中，保溫90℃，攪拌2小時，冷卻后，水洗為中性，壓縮成漿料；2)取1)所得的漿料，加水，加燒堿，將PH值調到8-9，然后再加入硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘攪拌1.5-2小時，使之溶解；3)將2)獲得的聚苯胺水溶液中加入硫酸鋅，亞硝酸鈉，苯甲酸鈉，六偏磷酸鈉，乙醇，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘分散至全部溶解。
3.根據權利要求2所述的聚苯胺水性防腐劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)取本征態聚苯胺10份、1份硫酸銀、加入100份23％硫酸中，保溫90℃，攪拌2小時。冷卻后，水洗為中性，壓縮成50～55份漿料；2)取1)所得漿料4份，加水10份，加燒堿0.2份，將PH值調到8-9，然后再加入1份硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘攪拌1.5-2小時，使之溶解；3)將2)獲得的聚苯胺水溶液中加入硫酸鋅0.004份，亞硝酸鈉0.35份，苯甲酸鈉0.4份，六偏磷酸鈉0.02份，乙醇0.02份，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘分散至全部溶解。
全文摘要
本發明涉及一種聚苯胺水性防腐劑及其制備方法，屬于高分子水性防腐技術領域。按重量份取本征態聚苯胺、硫酸銀、加入硫酸中，保溫90℃，攪拌2小時，冷卻后，水洗為中性，壓縮成漿料；所得的漿料，加水，加燒堿，將pH值調到8－9，然后再加入硼砂，用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘攪拌1.5－2小時，使之溶解；獲得的聚苯胺水溶液中加入硫酸鋅，亞硝酸鈉，苯甲酸鈉，六偏磷酸鈉，乙醇，繼續用高速分散機以1700轉/分鐘～1800轉/分鐘分散至全部溶解。本發明的聚苯胺水性防腐劑具有優良的防腐性能。
文檔編號C08L79/02GK1778864SQ20041001126
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者夏鋼, 梁立 申請人:吉林正基科技開發有限責任公司