一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层及其制备方法技术

一种二碳化三钛‑聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，包含：二碳化三钛‑聚吡咯复合材料和固化的环氧树脂，所述二碳化三钛‑聚吡咯复合材料的质量为所述固化的环氧树脂质量的2%～10%；所述二碳化三钛与聚吡咯的质量比为1：（0.5～5）。本发明专利技术的方法操作简单，易实现产业化生产，仅加入少量二碳化三钛便可大幅提升涂层的防腐效果；所得到的二碳化三钛‑聚吡咯改性防腐涂层具有易制备，防腐效果好等优点，耐盐雾效果能够达到2000h，满足防腐需求。

【技术实现步骤摘要】
一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层及其制备方法
本专利技术属于防腐涂层
，具体涉及一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层及其制备方法。
技术介绍
海洋腐蚀是当今世界共同面对的课题，它正以惊人的速度侵吞着我国海上工程设施，无时无刻不在威胁着海上工程设施的安全，极大阻碍了我国海洋经济发展的步伐，在所有的防腐蚀措施中，采用有机涂层防护即防腐涂料是应用最广泛、最经济、最方便的方法。对于大多数有机涂层而言，其存在一定的孔隙率和缺陷，导致腐蚀介质能够随着时间不断侵入，因此需要添加具有优良防腐性能的添加剂增强防腐涂层的服役时间。二碳化三钛作为一种新型多层材料，能够有效阻隔腐蚀介质侵入，而聚吡咯能够使金属钝化并具备一定的自修复效果，将这两种物质结合起来，有望增加防腐涂层的防腐能力。通过检索现有专利和文献，未发现使用二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层的报导。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层及其制备方法，以解决现有技术中存在的防腐期效相对较短的问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术的一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，包含：二碳化三钛-聚吡咯复合材料和固化的环氧树脂，所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料的质量为所述固化的环氧树脂质量的2%～10%；所述二碳化三钛与聚吡咯的质量比为1：（0.5～5）；所述固化的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和多元胺类固化剂以环氧基与氨基的摩尔比为1：（1～1.2）的比例发生固化反应，至完全固化；所述双份A型环氧树脂的环氧值为0.30～0.60eq/100g；所述多元胺类固化剂为二元、三元、四元或五元的脂肪胺、芳香胺、脂环胺及改性胺的混合物，所述脂肪胺包括乙二胺、尿素、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、2,3-二亚甲基三胺，2,3-二亚丁基三胺；所述芳香胺包括间苯二胺、间苯二甲胺、4,4-二氨基二苯甲烷；所述脂环胺包括4,4-二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺、甲基环戊二胺；所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料由包括以下步骤的方法制备：（1）将10g的钛碳化铝（Ti3AlC2）放入100～500ml浓度为40%的HF溶液中刻蚀12～48h，过滤得到固体物；向所述固体物中加入10～50g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和100～500mL二甲亚砜，在100～2000r/min转速下搅拌反应6～24h；再加入200～1000ml去离子水，超声处理1～12h；分离出固体物并洗涤，然后置于60～100℃下干燥12～24h，得到二碳化三钛（Ti3C2）纳米片；（2）取1g吡咯溶解于200～500mL去离子水中，依次加入1～5g路易斯酸、5～10g氧化剂和0.5～5g所述二碳化三钛纳米片，在-5～10℃下持续搅拌反应4～24h；然后分离出固体物并洗涤，在常温下干燥12～24h后，得到固体的二碳化三钛-聚吡咯复合材料；所述路易斯酸包括樟脑磺酸、盐酸、植酸、硝酸、硫酸、水杨酸、山梨酸中的一种或两种；所述氧化剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种。本专利技术还提供了所述的一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层的制备方法，其特征在于，将所述双酚A型环氧树脂和所述多元胺类固化剂按环氧基与氨基的摩尔比为1：（1～1.2）的比例总计100份（重量份，下同）、所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料2～10份和有机溶剂5～10份在常温常压下混合均匀，涂覆在金属表面，常温下干燥后得到本专利技术的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层。所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上。本专利技术的方法操作简单，易实现产业化生产，仅加入少量二碳化三钛便可大幅提升涂层的防腐效果；所得到的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层具有易制备，防腐效果好等优点，耐盐雾效果能够达到2000h，满足防腐需求。具体实施方式本
的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本专利技术，而并非用作对本专利技术的限定，只要在本专利技术的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本专利技术权利要求的范围内。实施例1二碳化三钛-聚吡咯复合材料由包括以下步骤的方法制备：（1）将10g的钛碳化铝（Ti3AlC2）放入100ml浓度为40%的HF溶液中刻蚀12h，过滤得到固体物；向所述固体物中加入10g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和100mL二甲亚砜，在500r/min转速下搅拌反应22h；再加入200ml去离子水，超声处理2h；分离出固体物并洗涤，然后置于60℃下干燥24h，得到二碳化三钛（Ti3C2）纳米片；（2）取1g吡咯溶解于450mL去离子水中，依次加入1g植酸，5g过硫酸铵，和2gTi3C2纳米片，在0℃下持续搅拌反应12h；然后分离出固体物并洗涤，在常温下干燥12h后，得到固体的二碳化三钛-聚吡咯复合材料，记为A1；本专利技术的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层的制备方法为：将80gE44环氧树脂（环氧值0.44eq/100g）、20gT31固化剂（酚醛胺）、2g二碳化三钛-聚吡咯复合材料A1和5ml二甲苯在常温常压下混合均匀，涂覆在DH32低合金钢表面，涂覆厚度200±10μm，常温干燥24h，即得到防腐涂层。将该防腐涂层按照GB/T2423.17测试耐盐雾效果，耐盐雾时间为1500h。实施例2二碳化三钛-聚吡咯复合材料由包括以下步骤的方法制备：（1）将10g的Ti3AlC2放入200ml浓度为40%的HF溶液中刻蚀24h，过滤后并加入20gCTAB和200mL二甲亚砜，在1000r/min转速下搅拌反应12h；再加入400ml去离子水，超声处理4h；分离出固体物并洗涤，然后置于80℃下干燥18h，得到Ti3C2纳米片；（2）取1g吡咯溶解于500mL去离子水中，依次加入2g樟脑磺酸、5g过硫酸钠和2gTi3C2纳米片，在5℃下持续搅拌反应24h；然后分离出固体物并洗涤，在常温下干燥12h后，得到固体的二碳化三钛-聚吡咯复合材料，记为A2；本专利技术的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层的制备方法为：将90gE51环氧树脂（环氧值0.51eq/100g）、10gD-230聚醚胺固化剂、5g二碳化三钛-聚吡咯复合材料A2和5ml丙酮在常温常压下混合均匀，涂覆在DH32低合金钢表面，涂覆厚度200±10μm，常温干燥24h，即得到防腐涂层。将该防腐涂层按照GB/T2423.17测试耐盐雾效果，耐盐雾时间为2000h。实施例3二碳化三钛-聚吡咯复合材料由包括以下步骤的方法制备：（1）将10g的Ti3AlC2放入500ml浓度为40%的HF溶液中刻蚀48h，过滤后加入50gCTAB和500mL二甲亚砜，在2000r/min转速下搅拌反应6h；再加入1000ml去离子水，超声处理12h；分离出固体物并洗涤，然后置于100℃下干燥12h，得到Ti3C2纳米片；（2）取1g吡咯溶解于550mL去离子水中，依次加入5g水杨酸，10g过硫酸钾和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，包含：二碳化三钛-聚吡咯复合材料和固化的环氧树脂，所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料的质量为所述固化的环氧树脂质量的2%～10%；所述二碳化三钛与聚吡咯的质量比为1：（0.5～5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，包含：二碳化三钛-聚吡咯复合材料和固化的环氧树脂，所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料的质量为所述固化的环氧树脂质量的2%～10%；所述二碳化三钛与聚吡咯的质量比为1：（0.5～5）。


2.根据权利要求1所述的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，所述固化的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和多元胺类固化剂以环氧基与氨基的摩尔比为1：（1～1.2）的比例发生固化反应，至完全固化。


3.根据权利要求2所述的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，所述双份A型环氧树脂的环氧值为0.30～0.60eq/100g；所述多元胺类固化剂为二元、三元、四元或五元的脂肪胺、芳香胺、脂环胺及改性胺的混合物。


4.根据权利要求3所述的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，所述脂肪胺包括乙二胺、尿素、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、2,3-二亚甲基三胺，2,3-二亚丁基三胺；所述芳香胺包括间苯二胺、间苯二甲胺、4,4-二氨基二苯甲烷；所述脂环胺包括4,4-二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺、甲基环戊二胺。


5.根据权利要求1所述的二碳化三钛-聚吡咯改性防腐涂层，其特征在于，所述二碳化三钛-聚吡咯复合材料由包括以下步骤的方法制备：
（1）将10g的钛碳化铝放入100～500ml浓度为40%的HF溶液中刻蚀12～48h，过滤得到固体物；向所述固体物中加入1...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹文娟，刘景榕，黄如祎，牛建民，朱亦希，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所中国船舶工业集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31