苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第36卷第9期
高分子材料科学与工程Vol.36,No.9 2020年9月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Sept.2020
苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂
的制备及涂膜防腐性能
王思学1,杨建军1,曹忠富2,吴庆云1,陈春俊彳
张建安1,吴明元1,刘久逸1
(1.安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽合肥230601;2.马鞍山采石矶涂料有限公司,安徽马鞍山243000)摘要:采用化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体(AT),再以AT、丁基缩水甘油觥(660a)、四乙烯五胺(TEPA)为原料反应得到AT和TEPA的单封端混合产物,将产物与氨基磺酸盐(PPS)混合后再与环氧树脂(E-51)反应合成苯胺三聚体改性磺酸盐.型水性环氧固化剂,将合成的水性环氧固化剂与环氧树脂E-51混合制得水性环氧乳液。

通过红外光谱、透射电镜和热失重等方法对材料进行测试表征,并采用极化曲线、交流阻抗谱和耐盐水性试验评价涂层的防腐效果。

结果表明,当AT的含量为8%(AT占TEPA和AT总量摩尔分数)时,乳液平均粒径为140nm,热失重在10%的分解温度为196°C,涂层在划叉耐盐水试验中96h内没有出现起泡现象,通过计算腐蚀电流密度可知其缓蚀效率达到了98.6%,表现出优异的彷腐性能。

关键词:化学氧化法;苯胺三聚体;磺酸盐型水性环氧固化剂;改性;防腐
中图分类号:TG174.4文献标识码:A文章编号:1000-7555(2020)09-0115-09
环氧树脂作为一类具有优良的物理力学、电绝缘、耐化学腐蚀、耐热等性能的热固性材料,已广泛应用于建筑、化工、交通、电子等各个领域tl>2]o其中水性环氧固化剂作为水性环氧树脂进入实际生产应用阶段的关键,是近年来的研究热点口⑷。

目前,水性环氧固化剂的制备方法主要分为阳离子型闵和非离子型⑷,其中阳离子型水性环氧固化剂常用有机酸中和成盐制得,但是过量有机酸的存在会降低涂料的成膜性能,且涂敷在金属制件上易产生闪锈,非离子型水性环氧固化剂受含聚氧乙烯瞇链段的化合物相对分子质量影响,产物黏度往往较大,导致流动性变差,限制了产物的最终应用。

而磺酸盐则属于强酸强碱盐,具有很强的亲水性,从而合成的固化剂具有良好的稳定性。

国内外针对磺酸基基团应用于水性聚氨酯涂料的研究⑺旳较多,但对磺酸盐型水性环氧固化剂的报道较少。

金属材料作为社会经济发展必需品在各行各业大量使用,但是在使用过程中因金属腐蚀带来的危害及损失也不计其数,喷涂防腐涂层是目前金属保护最为经济有效的措施。

与传统溶剂型环氧防腐涂料相比,水性环氧防腐涂料3,词的防腐性能相对较差,常常须通过添加功能性填料来提高涂层防腐性能,达到延长涂层防腐周期的目的。

聚苯胺(PANI)由于具有优异的防腐性能,抗孔蚀、抗划伤能力极强,是作为防腐填料添加到涂料中实现其防腐功能的主要途径“加,但由于其分子链上具有特殊的刚性共辄结构,导致其不溶不熔〔⑷,使得PANI难以实现大规模的产业化。

据报道,苯胺低聚体在保留优异防腐性的同时,还具有良好的溶解性〔词。

因此本文通过化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体(AT),再以AT、环氧树脂E-51、四乙烯五胺(TEPA),丁基缩水甘油瞇(660a)和氨基磺酸钠(PPS)为主要原料,制备出苯胺三聚体改性的磺酸盐型水性环氧固化剂,以此固化环氧树脂,研究其防腐性能,并考察AT添加量对涂层防腐蚀性能的影响。

doi:10.16865/ki.l000-7555.2020.0203
收稿日期:2019-06-27
基金项目:安徽省2018年度科技重大专项(180****1077);安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2016A792)通讯联系人:杨建军,主要从事水基高分子材料研究,E-mails ***************
116高分子材料科学与工程2020年
1原料与方法
1.1实验原料
苯胺、对苯二胺硫酸盐、过硫酸钱、盐酸、氨水、无水乙醇:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;四乙烯五胺、丙二醇甲®L分析纯,上海麦克林生化科技有限公司;环氧树脂E-51、丁基缩水甘油瞇:工业级,天津天豪达化工有限公司;氨基磺酸钠:工业级,北京百源化工有限公司;去离子水:自制。

1.2水性环氧树脂涂膜的制备
1.2.1苯胺三聚体(AT)的制备:将5.16g对苯二胺硫酸盐、4.80g苯胺、100mL HC1溶液(1・0mol/L)加入圆底烧瓶中,并置于一5°C冰盐浴中冷却,另外称取11.62g过硫酸钱溶于50mL HC1溶液(1.0 mol/L),用恒压滴液漏斗缓慢滴加至上述反应溶液中,保持体系温度在一5〜0°C之间,待滴加完毕后继续搅拌1h o反应结束后,依次用0°C的100mL盐酸溶液,0°C的25mL10%的氨水及大量的去离子水对产物进行过滤清洗,直至滤液呈中性,最后置于50°C真空干燥箱中干燥24h,制得AT。

1.2.2AT改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制:将9.45g TEPA加入三口瓶中,另外分别称取0g, 0.29g,0・60g,0.92g,l.25g苯胺三聚体AT(AT 占TEPA和AT总量摩尔分数分别为0%,2%,4%, 6%,8%)溶于丙二醇甲瞇中再加入TEPA中,控制温度在70°C,缓慢滴加660a,/z(660a): 72(TEPA+AT)=1:1,滴加完毕后继续反应3h,得到不同AT含量的TEPA-6604和AT-660a混合溶液,分别命名为I,H,川,N,V;降温至50°C,分别称取6.875g,7・01g,7・16g,7.31g,7・47g PPS对应加入i,n v产物中,搅拌均匀,缓慢滴加丙二醇甲瞇溶解的环氧树脂E-51,/z(环氧基): 7z(-NH2)=1: 1.2,滴完后70°C反应3h,减压蒸憎出溶剂丙二醇甲瞇,滴加去离子水,高速搅拌0.5h,得到固含量50%的水性环氧树脂固化剂。

反应过程如Fig.1所示。

A^o
OH OH
Fig.l Synthetic of aniline trimer modified sulfonate waterborne epoxy curing agent
+
1.2.3水性环氧涂料的涂膜制备:将所制得的不同AT改性磺酸盐型水性环氧固化剂与环氧树脂E-51按讥活泼氢):九(环氧基)=1:1混合,同时加入适量水,高速分散10min,即配成双组分水性环氧乳液,分别命名为EP-0,EP-1,EP-2,EP-3,EP-4,固化剂与环氧树脂配比如Tab.1所示,其中h(AT)为固化剂
第9期王思学等:苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能117
中AT占TEPA和AT总量的摩尔分数。

将乳液涂覆在处理好的马口铁板上,控制涂膜厚度为200pm 左右,置于70°C真空烘箱中固化。

Tab.l Curing agent and epoxy resin ratio
EP-0EP-1EP-2EP-3EP-4•r(AT)/%02468
m(curing
agent)5m(EP)
1:0.771:0.761:0.751:0.741:0.73
1.3测试和表征
1.3.1红外光谱测试:将样品分别涂在KBr压片上,采用美国Nicolet公司Nexus-870型FT-IR傅里叶变换红外光谱仪进行测定。

1.3.21H-NMR测试:采用瑞士Bruker公司生产的AV400全数字化核磁共振谱仪进行测定,溶剂为DMSO-d6。

1.3.3乳液机械稳定性和粒径测试:将乳液以转速3000r/min离心15min,观察是否沉淀、分层;将乳液稀释至固含量0.2%左右,采用激光纳米粒度分析仪测试其粒径。

1.3.4透射电镜测试分析:将乳液稀释至固含量0.1%左右,超声分散30min,磷磚酸染色,用高分辨电子显微镜测试乳液粒子形态和大小。

1.3.5热重测试:采用德国耐驰公司449F3型同步热分析仪,对固化膜进行热稳定性测试。

氮气氛围,升温速率20°C/min,测试温度范围0〜700°C o
1.3.6水性环氧防腐涂料的涂膜性能测试:按GB/ T6739-2006,GB/T9286-1998,GB/T1732-1993, GB/T1731-1993测试涂膜的铅笔硬度、附着力、耐冲击性和柔韧性。

1.3.7水性环氧防腐涂料的涂膜耐盐水性测试:在1.
2.3节中马口铁的涂膜表面画“X”处理,然后放在质量分数为
3.5%的氯化钠溶液中浸泡处理,并跟踪观察不同浸泡时间下涂膜的腐蚀情况。

1.3.8双组分水性环氧涂料的电化学测试:电化学测试采用CHI660E电化学工作站进行测试。

电化学测试体系采用经典的三电极体系,以涂覆环氧涂料的马口铁电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,钳片为对电极,测试不同AT含量的环氧乳液涂覆的工作电极在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中的塔菲尔(Tafel)曲线及电化学阻抗谱(EIS)。

采用Zsimp-Win软件对电化学阻抗谱数据进行拟合解析。

2结果与讨论
2.1AT结构的表征
2.1.1AT的红外光谱分析:Fig.2是AT的红外光谱图。

由图可知,3308cm"1与3205cm—】为一NH?的特征吸收峰,1598cm-1与1500cm-1处的2个峰可归属为苯环与醞环的双键伸缩振动峰,1272cm"1为一C—N伸缩振动峰,835cm-1处为苯环上对位取代的碳氢面外弯曲振动,分析表明产物中含有端氨基与共辄环结构。

Fig.2FT-IR spectrum of AT
2.1.2AT的】H-NMR分析:为确定产物结构,用核磁氢谱对产物进行了进一步分析,结果如Fig.3所示。

&2.5和&
3.33处分别为DMSO-d6溶剂峰及水峰,
55.44处的峰信号为产物端氨基上的质子氢,在
56.6〜7.0附近分别出现3个信号峰,其中在&6.6和56.8处的峰为苯环上的氢所对应的特征峰,而&7.0处的峰可归属为醞环上的质子氢,结合产物的红外光谱图可以确定产物为预期的AT。

Fig.31H-NMR spectrum of AT
2.2AT改性磺酸盐型水性环氧固化剂的红外光谱分析
Fig.4是PPS(a)、TEPA-660a和AT-660a
混合
118高分子材料科学与工程2020年
Fig.4FT-IR spectra of samples
a:PPS;b:TEPA-660a and AT-660a mixture;c:aniline trimer modified sulfonate waterborne epoxy curing agent;d:film
物(b)、AT改性磺酸盐型水性环氧固化剂(c)及固化膜(d)的红外光谱图。

Fig.4b中,3355讪宀和3292 cmT处为一NH?的特征峰,1600cm-1及1503cm-1处为AT结构中苯环与醞环的双键伸缩振动峰,且910cm-1处的环氧特征峰消失,说明660a反应完全。

Fig.4c中,3300〜3500cm-1处的宽吸收带可归因于O—H键和N—H键伸缩振动峰的重叠所致,2932 cm-】附近是甲基和亚甲基的特征吸收峰,同时Fig.4c中出现与Fig.4a相似的一SO3Na亲水基团的特征吸收峰1183cm-1和1042cm-1,在910cm-1左右未出现环氧特征峰,说明E-51中的环氧基反应完全,亲水基团一SO3Na成功接到固化剂分子中。

对比Fig.4c和Fig.4d,Fig・4d中氨基和环氧基的特征峰均消失,说明环氧树脂固化完全,涂层中的AT与环氧树脂通过化学键结合。

2.3AT的用量对环氧乳液粒径分布及稳定性的影响
Tab.2为不同AT含量的环氧乳液EP-0〜EP-4的粒径及力学稳定性。

由表可知,乳液粒径大小在120〜140nm范围内,且随着AT用量的增大,乳胶粒子粒径逐渐变大,EP-0〜EP-4乳液在机械搅拌下以转速3000r/min离心15min后均未出现沉淀,由此可认为乳液贮存稳定期至少有180d o Fig.5为AT含量8%的水性环氧乳液的TEM图,乳液粒径越小,表明其乳化性能越好。

由于所得乳液中发生固化交联反应会导致乳液粒径及分布变宽,所以须快速测其粒径。

由表可知,所得几种乳液的粒径均很小,随着AT含量增加,乳液粒径有所增大,最大为140.12nm,说明磺酸盐型水性环氧固化剂具有很好的乳化作用,这是因为一SOsNa基团的引入增强了固化剂的水溶性和直接乳化低相对分子质量环氧树脂的能力,有利于细化和均匀化乳胶粒子。

AT含量增加使固化剂分子中疏水链段增加,导致乳液粒径有所增大,但影响不大。

从图中可知,制备的乳液粒子为球形,分散均匀,粒径140nm左右,与粒度测试仪测试结果相符。

Tab.2Particle size of emulsions
e(AT)/%02468 Particle size/nm120.34123.15127.8134.56140.12 Stability no precipitation no precipitation no precipitation no precipitation no precipitation
Fig.5TEM image of the EP-4emulsion 2.4AT及固化膜的TG分析
Fig.6是AT及固化膜EP-0,EP-4在氮气氛围下的热失重曲线。

由图可知纯环氧树脂EP-0的热失重范围主要为150〜450°C,在380°C左右达到最大失重率。

AT具有良好的热稳定性能,在113°C之前AT的热失率高于EP-0,先于环氧树脂开始分解,AT的加入使得环氧固化膜的分解温度提高,这是因为AT中的苯环刚性结构提高了固化膜的热稳定性,由DTG曲线可以看出EP-4的热分解行为与EP-0相似。

第9期王思学等:苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能119
Fig.6TG and DTG curves of AT,EP-0and EP-4
a:AT;b:EP-0;c:EP-4
2.5双组分水性环氧涂料的涂膜性能
Tab.3列出了双组分水性环氧涂料的涂膜性能测试结果。

由表可知,该涂膜优异的附着力能够有效防止腐蚀介质进入到金属底材,同时防止涂膜从基体中脱落;涂膜的耐冲击性和柔韧性能保持其自身完整性,也能提高涂膜抵抗环境的能力。

Tab.3Performance of the waterborne epoxy
anticorrosive coating
Test items Results
Adhesion/level1
Hardness2H
Impact resistance/(kJ•cm-2)23.3
Flexibility/mm 2.5
2.6水性环氧防腐涂料的涂膜耐盐水性
Fig.7为AT含量不同的水性环氧树脂涂覆的马口铁在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间后的照片。

从浸泡实验的结果来看,随着浸泡时间的推移,其腐蚀程度都有增加。

然而在相同的浸泡时间内,随着AT 含量的提高,涂膜的耐腐蚀程度明显提高,如在盐水中浸泡7d后,EP-0和EP-1涂层试样腐蚀程度明显高于另外3组试样,且随着浸泡时间的延长,EP-0和EP-1涂膜腐蚀起泡现象越来越严重,而EP-4涂膜在浸泡30d后也没有明显裂化,说明AT具有良好的缓蚀效果。

2.7双组分水性环氧涂料的电化学性能
采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究水性环氧涂层的防腐性能。

Fig.8显示了在动电位极化条件下,未涂覆的马口铁、EP-0和EP-4涂覆的马口铁在3.5%NaCl溶液中的腐蚀防护行为,极化曲线在阳极和阴极分支上都显示出合理的线性Tafel区域。

Fig.7Photographs of waterborne epoxy resin coated tinplate electrodes with different AT contents immersed in 3.5%
NaCl solution after different time
(a):immersed in3.5%NaCl solution after1d;(b):
immersed in3.5%NaCl solution after7d;(c):immersed
in3.5%NaCl solution after30d
因此,确定了包括腐蚀电位(Ec°“)、腐蚀电流密度(心)、阳极Tafel斜率(九)和阴极Tafel斜率(》)在内的动力学参数,并在Tab.4中列岀,通过以下公式可计算岀涂层的缓蚀效率,其中f corr(uncoated)和i corr(coated)分别是未涂覆的和涂覆的试样腐蚀电流密度
p i corr(uncoated)—i corr(coated)
z corr
(uncoated)
120高分子材料科学与工程2020 年
Fig.8 Polarization curves of (a) bare tinplate , (b) EP-0 and (c)
EP-4 coated tinplate electrodes immersed in 3.5% NaCl
solution after 96 h
从Tab.4中可以看出,EP-4涂覆的马口铁电极 其腐蚀电位从一0.882 V 正移到了一0.791 V,与纯
环氧树脂EP-0涂覆的电极比较,其腐蚀电位增加了
0. 049 V,同时马口铁的自腐蚀电流从37. 7 ptA/cm 2 减小到0. 54 M A/cm 2,缓蚀率高达98.6%,表明AT 的加入能够有效抑制马口铁在盐水中的腐蚀。

试样EP-0〜EP-4在3.5%NaCl 溶液中浸泡96
h 后的电化学阻抗谱如Fig. 9所示。

与纯环氧树脂 相比,含AT 的环氧树脂涂覆的马口铁的容抗弧半径 显著增大,容抗弧的半径大小直接对应于电极表面电
荷转移电阻CRQ 的大小,Kt 越大,金属腐蚀速率越
小,且随着AT 含量的增加,Kt 逐渐增大。

表明AT 的添加有助于提高水性环氧涂层的防腐性能,这是因 为当AT 与金属表面接触时,其分子结构中的氮原
子、芳基等含孤电子对和离域兀电子的基团会通过配 位键与铁原子形成稳定的络合物吸附在金属表面阻
止了盐溶液与马口铁表面的直接接触而发挥其缓蚀 作用。

Tab.4 Corrosion parameters of bare tinplate , pure epoxy and EP-4 coated tinplate
electrodes immersed in 3.5% NaCl solution after 96 h
Ecorr (V),VS SCE
Zcorr/ (pA • Cm -2)
bal (mV • dec -1)b J (mV • dec -1)Thickness/ptm
P ef / %
Bare tinplate
-0.88237.7
166.5
172.5
20±2
Pure epoxy -0.840
2.1245.975.3
20 + 294.3
EP-4
-0.7910.54
196.0
93.4
20 + 2
9&6
(电弓)、
0Fig.9 Nyquist and Bode curves of different anticorrosive coatings immersed in 3.5% NaCl solution after 96 h
EP-0及EP-4涂覆的马口铁电极在不同浸泡时 间下的奈奎斯特和波特曲线如Fig. 10所示。

图中可 以看出,随着浸泡时间的延长,涂层的阻抗曲线半径 变小,即涂层的阻抗值减小,相应地,涂层防腐性能下 降,这主要是由于随浸泡时间延长,腐蚀粒子通过微
孔逐渐渗透过涂层到达金属基材表面,使基材发生腐
蚀反应。

Fig. 10(b)中同一时刻曲线半径所对应的阻
抗值要明显高于Fig. 10(a),且经过96 h 浸泡后,EP-
4/马口铁体系的阻抗模量|Z| 0.01Hz 比EP-0/马口铁体 系高约1个数量级,表明AT 的添加有助于提高水性 环氧涂层的防腐性能。

第9期王思学等:苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能121
O
5 4 3 2 1
(a 。

・m )>z Z7(kfl • cm 2)
Fig. 10 Nyquist and Bode curves of EP-0(a) and EP-4(b) coated tinplate electrodes immersed
in 3.5% NaCl solution after different time
o o O 6 4 2
(O M E M U E
oSEqd
96h
2 4
lg(//Hz)
O
Fig. 11 Fitting circuit diagram of coating corrosion
EP-0/马口铁体系和EP-4/马口铁体系阻抗谱 的等效电路分别如Fig. 11(a)和Fig. 11(b)所示,拟
合的腐蚀参数列于Tab. 5中。

浸泡初期(2・5h),涂 层EP-0和EP-4均偏离纯电容行为,这是由于涂层 吸水导致涂层电阻降低和电容升高,说明水性环氧涂 层的耐水性和防腐性能较差。

对于EP-0/马口铁体
系,浸泡初期金属表面即发生电化学腐蚀,出现腐蚀 产物在涂层/基体界面处的堆积现象,考虑到涂层对
腐蚀产物还具有阻挡性,从而导致扩散过程成为此界 面处的法拉第过程的控制步骤,拟合电路中包括扩散 电容(QQ 和扩散电阻CRdiff),该等效电路模型拟合
EIS 数据图可以持续到浸泡96 h 。

EP-4/马口铁体系
在2.5〜24 h 浸泡期间,NaCl 溶液渗透到金属与涂层
界面,但分布还不均匀,电化学反应区很小,此时等效
电路模型中应包含电荷转移电阻CRQ 和双电层电容
(QG,随着浸泡时间的延长,金属电化学腐蚀产物在
基体表面累积,此时拟合电路图与EP-0/马口铁体系 一致。

由表中腐蚀参数可以看出相同时间下EP-4/
马口铁体系的Kt 及Rdiff 均高于EP-0/马口铁体系, 尤其在浸泡初期Ret 比EP-0/马口铁体系高约2个
数量级,防腐效果优异。

122高分子材料科学与工程2020年Tab.5Electrochemical corrosion parameters fitted from the equivalent circuit
EP-0
96h EP-4
96h
2.5h24h48h 2.5h24h48h
Rc/(Q•cm2)58367812.77.352457621.6329.7 Qc/(/xF・cm2)25.670.217.81965&96&642.3622.8 Ret/(Q•cm2)1543597343156 1.08X105 6.7X104895361 Qdi/(»F•cm2)36.945.082.314539.139.663.847.3 Rdiff/(kO•cm2)13.827.27.76 2.8235.020.8 Qdiff/(pF・cm2)60.111.979.727066.855.6 Error/% 3.79 4.28 3.78 3.208.738.58 5.0 3.59
3结论
本文以AT,TEPA,PPS为原料,成功合成了AT改性磺酸盐型水性环氧固化剂,一SOsNa基团的引入增强了固化剂水溶性和宜接乳化低相对分子质量环氧树脂的能力,乳液粒径在120-140nm范围内,贮存稳定性好,保证180d不分层;水性环氧涂料的涂膜性能优异,附着力达到1级,铅笔硬度达到2 H,冲击强度为23.3kj/cm2,柔韧性为2.5mm,能保持其自身完整性防止涂膜从基体上脱落;AT的加入提高了涂膜的热稳定性,失重率为10%时的温度由180°C提高至196°C;随着AT在环氧防腐涂料中的含量从0%增加到8%(AT占TEPA和AT总量摩尔分数),其防腐性也逐渐增加,当苯胺三聚体的含量为8%时,其缓蚀效率达到了98.6%,表现出优异的防腐性能。

本研究合成的可溶性苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂对水性环氧乳液有较好的防腐效果,为今后在阴离子型水性环氧固化剂和水性环氧涂料防腐方面的发展提供了一条新的途径,且合成的苯胺三聚体结构中含有活性较高的伯胺基,能与多种官能团反应,可应用于其它水性涂料的防腐研究。

参考文献:
[1]王德中.环氧树脂生产与应用[M].北京:化学工业出版社,
2001.
[_2]Jin F L,Li X,Park S J.Synthesis and application of epoxy resins:a review]J].Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2015, 29:1-11.
[3]Li W,Xu G,Xu B,et al.Preparation of waterborne P-N
containing epoxy resin curing and its performancesCJ.Pigment and Resin Technology,2016,45:308-312.
[4]Pradhan S,Pandey P,Mohanty S,et al.Insight on the chemistry
of epoxy and its curing for coating applications:a detailed investigation and future perspectives E J].Journal of Macromolecular Science-Part D-Reviews in Polymer Processing»2016,55:16.
[5]杨红光,杨建军,吴庆元,等.超支化聚氨酯改性水性环氧树脂
固化剂的制备与性能[J].高分子材料科学与工程,2017,33
(10):34-3&
Yang H G,Yang J J,Wu Q Y,et al.Preparation and properties o£hyperbranched polyurethane modified waterborne epoxy resin curing agent[Jl Polymer Materials Science&Engineering»2017,33(10):34-38.
[6]Zhang K,Huang C,Fang Q,et al.Synthesis of a self-emulsifiable
waterborne epoxy curing agent based on glycidyl tertiary carboxylic ester and its cure characteristics!!J].Journal of Applied Polymer Science,2017,134:44246.
[7]Honarkar H,Barmar M,Barikani,et al.New sulfonated
waterborne polyurethane dispersions:preparation and characterization[J].Journal of Dispersion Science and Technology, 2016,37:1219-1225.
[8]ang X,Ma G,Zheng M,et al.Preparation and characterization of
waterborne polyurethane/polyacrylate emulsions containing sulfonate groups]J].Journal o£Coatings Technology and Research,2018,15:1217-1227.
[9]Rahman O U,Kashif M,Ahmad S.Nanoferrite dispersed
waterborne epoxy-acrylate:anticorrosive nanocomposite coatings]J].
Progress in Organic Coatings,2015,80:77-86.
[10]Li J,Li X,Zhu K,et al.Reinforcement of phosphorylated
graphene oxide on.the anticorrosive properties of waterborne
acrylate-epoxy resin coatings[J].Journal of Macromolecular
Science,Part A,2018,55:1-9.
[11]刘立柱,张佳文,徐航,等.石墨微片/环氧复合防腐涂料的制备
及防腐机制[J].复合材料学报,2018,35(7):1738-1744.L1U
L Z,Zhang J W,Xu H,et al.Preparation of graphite
nanosheets/epoxy anti-corrosive coating and its anti-corrosion
mechanism[J]*Acta Materiae Compositae Sinica,2018,35
(7):1738-1744.
[12]Wang N,Wu Y H,Cheng K Q,et al.Investigation on.
anticorrosion performance of polyaniline-mesoporous MCM-41
composites in new water-based epoxy coating[JU.Materials and
Corrosion,2014,65:968-976.
[13]Taheri N,Ramezanzadeh E,Mahdavian M,et al.In-situ
synthesis of Zn doped polyaniline on.graphene oxide for anti­
corrosive reinforcement of epoxy coating[J].Journal of Industrial
&Engineering Chemistryj2018,63:322-339.
[14]Kong P,Liu P,Ge Z,et al.Conjugated HCl-doped polyaniline
for photocatalytic oxidative coupling of amines under visible
light[J]*Catalysis Science&Technology,2019,9:753-761.
第9期王思学等:苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能123
[15]Chao D,Zhou Y,Liu X,et al.Synthesis and electrochromic interpenetrating network composite[J].New Journal of Chemistry,
properties o£graphene oxides/silicon dioxide/oligoaniline2019,43:3829-3834.
Preparation and Anticorrosion Properties of Aniline Trimer Modified
Sulfonate Waterborne Epoxy Curing Agent
Sixue Wang1,Jianjun Yang1,Zhongfu Cao2,Qingyun Wu1,Chunjun Chen2
Jian^an Zhang1,Mingyuan Wu1,Jiuyi Liu1
(1.School of Chemistry and Chemical Engineering of Anhui University&Key Laboratory
of Environment-Friendly Polymer Materials of Anhui Province?Hefei230601,China;
2.Maanshan Caishiji Coating Co.,Ltd,Ma7anshan243000,China)
ABSTRACT:Soluble aniline trimer(AT)was prepared by chemical oxidation method・Subsequently,an aniline trimer modified sulfonate waterborne epoxy curing agent was prepared using sulphamate(AT),epoxy resin(E-51)and the mixture of single terminated aniline trimer(AT-660a)and tetraethylenepentamine (TEPA-660a).The structure and properties of the polymer were characterized by FT-IR,TEM and TG;and anticorrosion effect of the coating was evaluated by the polarization curve,AC impedance spectroscopy and salt water resistance test.The results show that when the content of AT is8%(AT accounts for the total molar fraction of TEPA and AT),the average particle size of the emulsion is140nm,the decomposition temperature at10%mass loss is196°C,no blister is found on the surface of the coating after30d cross scratch neutral salt spray test and the corrosion inhibition efficiency reaches98.6%.The film shows good corrosion resistance.
Keywords:chemical oxidation method;aniline trimer;sulfonate type waterborne epoxy curing agent;modification;anti-corrosion
(上接第114页。

continued from p.114)
Preparation and Characterization of High Insulation and Thermal
Conductive Epoxy Molding Compound
Jianying Zhang,W&bing Xu,Zhengfa Zhou,Haihong Ma,Fengmei Ren (School of Chemistry and Chemical Engineering9Hefei University of Technology,Hefei230009,China)
ABSTRACT:Silicon micropowders(SiO2)were surface modified by KH550.The modified SiO2was characterized by infrared spectroscopy and thermal gravimetric analyzer,and the grafting rate of KH550is0. 4%.The thermal conductivity,volume resistivity,dielectric strength and melt index of the modified SiO2 filling epoxy molding compound are considerably higher than those of the pristine SiO2filling epoxy molding compound.When the filling mass fraction is80%,the thermal conductivity,volume resistivity,dielectric strength and melt index of the modified SiO2filling epoxy molding compound reach1.55W/(m・K),4.2X 1015Q・cm,26.2kV/mm,7.4g/10min,respectively.
Keywords:silicon micropowder;high insulation;thermal conductivity;epoxy molding compound。

相关文档
最新文档