本發(fā)明屬于涂料材料，具體地，涉及一種高分子薄膜用耐腐蝕改性涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、高分子薄膜是以有機(jī)高分子聚合物為材料制成的薄膜。隨著石油工業(yè)和科技的發(fā)展，高分子膜的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，由最初的包裝膜發(fā)展到了智能高分子膜、高分子功能膜等。其中用量最大的是選擇性分離膜，如離子交換膜、微孔過(guò)濾膜、超過(guò)濾膜、液膜、液晶膜等，已應(yīng)用的領(lǐng)域有核燃料及金屬提煉、氣體分離、海水淡化、超純水制備、污廢處理、人工臟器的制造、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、化工等各方面，這些產(chǎn)品都給人們生活帶來(lái)了極大的便利。隨著高分子薄膜在各領(lǐng)域應(yīng)用的普及，在其表面涂覆改性涂料也具有十分重要的應(yīng)用前景，改性涂料既能賦予高分子膜新的功能，又能提升其耐用率，能更進(jìn)一步地提升高分子薄膜的應(yīng)用價(jià)值。

2、涂料，是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體或薄膜表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜，通常是以樹脂、或油、或乳液為主，添加填料和相應(yīng)助劑等，用有機(jī)溶劑或水配制而成的粘稠液體。中國(guó)涂料界比較權(quán)威的《涂料工藝》一書的定義為：“涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層?！蓖苛显缙诖蠖嘁灾参镉蜑橹饕希时唤凶觥坝推帷?。不論是傳統(tǒng)的以天然物質(zhì)為原料的涂料產(chǎn)品，還是現(xiàn)代發(fā)展中的以合成化工產(chǎn)品為原料的涂料產(chǎn)品，都屬于有機(jī)化工高分子材料，所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類，涂料屬于精細(xì)化工產(chǎn)品?，F(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料，是化學(xué)工業(yè)中的一個(gè)重要行業(yè)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)涂料的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新也在發(fā)展，目前大部分涂料都存在著耐腐蝕性能差的特點(diǎn)，且涂料性能單一，不足以滿足現(xiàn)代化發(fā)展的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種高分子薄膜用耐腐蝕改性涂料及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種高分子薄膜用耐腐蝕改性涂料，包括如下重量份原料：55-65份聚氨酯樹脂，0.5-2份分散劑，0.05-0.1份流平劑，0.1-0.4份消泡劑，1-3份成膜助劑，0.4-0.8份增稠劑，30-40份稀釋劑，1-3份助劑；

4、進(jìn)一步地，所述分散劑為聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素和聚乙烯醇中的一種或幾種。

5、進(jìn)一步地，所述流平劑為硅酮樹脂和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。

6、進(jìn)一步地，所述消泡劑為聚乙烯醇消泡劑、聚二甲基硅氧烷和聚甲基硅氧烷中的一種或幾種。

7、進(jìn)一步地，所述成膜助劑為丙二醇、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚和丙二醇丁醚中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步地，所述增稠劑為纖維素醚。

9、其中，所述助劑通過(guò)如下步驟制備：

10、s1、室溫、氮?dú)獗Ｗo(hù)下向三口燒瓶?jī)?nèi)加入4-(溴甲基)-2,6-二叔丁基苯酚、2-氨基-1,3-丙二醇、n,n-二甲基甲酰胺和三乙胺，混合攪拌均勻，隨后緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氫氧化鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)3h后，先旋蒸去除部分溶劑，再通過(guò)柱層析提純(洗脫液采用氯仿和乙醚的混合溶劑，氯仿和乙醚的體積比為9：1)、減壓蒸餾除去洗脫液，得到中間體1；4-(溴甲基)-2,6-二叔丁基苯酚、2-氨基-1,3-丙二醇、n,n-二甲基甲酰胺、三乙胺和氫氧化鈉的用量比為29g：9g：100ml：14ml：5ml；

11、堿性條件下，4-(溴甲基)-2,6-二叔丁基苯酚的-br和2-氨基-1,3-丙二醇的-nh2發(fā)生親核取代反應(yīng)，三乙胺除去反應(yīng)生成的氯化氫，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

12、

13、s2、室溫、氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將(2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基)-乙酸和中間體1加入至三口燒瓶中，接著加入二甲基亞砜，攪拌均勻，隨后緩慢加入濃硫酸，升溫至110℃下反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，將混合液冷卻至室溫，先緩慢加入碳酸氫鈉溶液中和，再進(jìn)行分液，取有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾除去部分溶劑，再進(jìn)行柱層析提純(洗脫液選用的苯和乙醚的混合溶劑，苯和乙醚的體積比為6：4)，最后減壓蒸餾，得到中間體2；

14、控制中間體1和(2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基)-乙酸的摩爾比為1.05-1.1：1，則中間體1的一個(gè)羥基和(2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基)-乙酸的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

15、

16、s3、將正十八烷基三乙氧基硅烷、中間體2、甲苯和鈦酸四異丙酯加入到三口燒瓶中，在90℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，反應(yīng)產(chǎn)物先用酒石酸洗滌兩次，再用碳酸氫鈉溶液洗滌三次，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥后過(guò)濾、減壓蒸餾，得到中間體3；

17、控制正十八烷基三乙氧基硅烷和中間體2的摩爾比為1.05-1.1：1，則正十八烷基三乙氧基硅烷和中間體2在鈦酸四異丙酯的催化作用下會(huì)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程如下所示：

18、

19、s4、將中間體3、納米蒙脫土倒入裝有去離子水的燒杯中，在常溫下攪拌3h，隨后進(jìn)行離心并用無(wú)水乙醇洗滌3次，最后于80℃下干燥，得到助劑。

20、中間體3的硅烷氧基水解后會(huì)和蒙脫土表面的羥基形成化學(xué)鍵—共價(jià)鍵，這既實(shí)現(xiàn)了蒙脫土的高度分散，又改性了蒙脫土，使其從疏油性變?yōu)槭杷浴?/p>

21、本發(fā)明的助劑含有蒙脫土，蒙脫土是一種具有片狀結(jié)構(gòu)的天然硅酸鹽礦物材料，熱穩(wěn)定性好，具有高長(zhǎng)徑比和高比表面積，可以通過(guò)減少微孔和空穴以及在某種情況下增加交聯(lián)密度來(lái)提高涂料的保護(hù)性能，具有片狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土在涂料中分散，可以有效增加擴(kuò)散途徑，使水和腐蝕性離子不易透過(guò)涂料，起到增強(qiáng)涂料耐腐蝕性的作用。此外，蒙脫土由于其微孔結(jié)構(gòu)的存在而吸附能力強(qiáng)，因此可以吸附使用過(guò)程中的有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)而進(jìn)一步地提升涂料的耐腐蝕性。助劑中的硅氧烷與蒙脫土通過(guò)化學(xué)鍵牢固結(jié)合，這一方面提高了蒙脫土的分散性和均勻性，另一方面保證了蒙脫土能充分穩(wěn)定地發(fā)揮作用，提高涂料的耐腐蝕性、耐化學(xué)性和耐候性；助劑結(jié)構(gòu)中還含有氨基、酯基和羥基等官能團(tuán)，由于相似相容性，助劑也能夠充分地分散于涂料中，從而能夠穩(wěn)定地發(fā)揮其作用；助劑中還具有甲基長(zhǎng)支鏈(18碳)，疏水的長(zhǎng)支鏈能夠?yàn)橥苛咸峁┦杷?，保證疏水效果；此外，長(zhǎng)碳鏈的存在也增強(qiáng)了涂料的抗沖擊性能和韌性；助劑結(jié)構(gòu)中還含有受阻酚和受阻胺，二者均可以捕獲有機(jī)物分解時(shí)產(chǎn)生的自由基，以此阻止后續(xù)一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而避免了有機(jī)物分子降解、黃變的發(fā)生，因此，本發(fā)明助劑還能夠提高涂料的抗氧化性。

22、一種高分子薄膜用耐腐蝕改性涂料的制備方法，包括以下步驟：

23、將原料按照配比進(jìn)行機(jī)械共混，得到耐腐蝕改性涂料。

24、本發(fā)明的有益效果：蒙脫土能均勻分散于助劑中，助劑則含有多種官能團(tuán)，能穩(wěn)定存在于涂料中，因此，助劑能充分穩(wěn)定地發(fā)揮其作用，使得涂料具備優(yōu)異的耐腐蝕性、抗氧化性、疏水性和抗沖擊性，在助劑和其他原料的共同作用下，本發(fā)明的改性涂料還具備優(yōu)異的耐候性、耐磨性和耐化學(xué)性等性能。