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自2002年开始，国内外尝试将聚苯胺用于制造金属防腐的水性涂料里[4-7]，但使用的是把苯胺共聚物与脂肪族多元胺进行缩合反应制得的一种能溶于水的聚苯胺/脂肪族多元胺缩合物型环氧树脂固化剂，然后再进行树脂复配，从而获得一种低固化温度的金属防腐涂料。在这些使用聚苯胺制造水性金属防腐涂料的发明专利中，没有一项是将聚苯胺直接溶入并分散至成膜树脂中的，其原因是不能将聚苯胺颗粒充分地分散到树脂里，从而会极大地影响涂料的防腐性能。目前，国内对聚苯胺用于金属防腐涂料的研究和开发还刚刚开始，只有少数几家大学和科研单位在试验室里对聚苯胺的合成机理和导电特性进行了原理性的研究，离大规模地进行工业应用还有一段不小的距离。

金属防腐溶剂型油漆中，环氧富锌油漆是使用最广而且防腐性能较好的产品，锌是作为牺牲阳极的颜填料与树脂、填料、溶剂聚合成油漆，对金属基材面进行保护，但缺乏给予金属基材面实施重防腐的功能特性。

笔者通过使用溶液聚合(solutionpolymerization)方法，将本征态聚苯胺和导电态聚苯胺产品分别溶入水性环氧树脂中，然后再与锌粉、助剂进行杂化和均匀地分散，杂化聚合成金属重防腐的水性工业涂料。因为聚苯胺产品的颗粒直径介于15~30μm之间，如何使其均匀地溶入同时均匀地分散在制备涂料的树脂中，是自2005年以来把聚苯胺用于制造水性金属防腐涂料的技术研究重点。在将聚苯胺颗粒与环氧富锌杂化聚合的过程中，由于水性环氧树脂里的聚苯胺和锌粉颗粒进行共混聚合，可以让水性涂料溶液分子的亲水性链段均匀分布在本征态聚苯胺和导电态聚苯胺分子的主链上，形成了接枝或嵌段链段分子结构的胶体溶液状树脂，就可以克服用本征态聚苯胺或导电态聚苯胺制备的水性金属防腐涂料涂装成膜困难的问题。

2.1涂料配方的组分

环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性涂料是按常温固化双组分类型涂料设计的，本征态聚苯胺或导电态聚苯胺只占涂料质量的2%，涂料配方如表1所示。使用本征态聚苯胺或导电态聚苯胺制造金属重防腐水性涂料时，加入量的多少取决于所配的颜填料的比率，因为制造涂料的颜填料一般是金属材料，如锌、铝、钒、钛、铜、云铁、银等，加入量随金属颜填料的增大而减少。从本征态聚苯胺或导电态聚苯胺防腐机理出发，用它们分别制成的金属防腐水性涂料中，金属颜填料所占涂料的质量分数一定低于60%。而金属重防腐溶剂型油漆中的锌含量是在75%以上，这是ISO12944为金属防腐油漆所定的标准，但这个标准制定时，本征态聚苯胺或导电态聚苯胺产品还没有问世。

2.2涂料溶液聚合和制造工艺

环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性涂料是由本征态聚苯胺或导电态聚苯胺分别与水性涂料的成膜物质环氧树脂完成溶液聚合后，再与锌粉、水、助剂按一定的质量比搅拌合成。使用时依照配方表1给出的固化剂配比率，选用适量的固化剂共混搅拌20min，就可用配好的环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性涂料对金属材料进行喷涂、刷涂和滚涂。

3涂料的防腐性能检测和检测结果分析

3.1防腐性能对比检测

环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料与世界著名的金属防腐油漆制造商挪威佐敦的JotunJotamastic87厚浆型环氧底漆进行了1000h的中性盐雾防腐性能对比检测，检测依据为ASTMB117-2007，评定依据为ASTMD1654-2005。表2列出了全部检测结果。防腐性能对比检测是由国防科技工业自然环境试验研究中心完成的。

完成环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料的防腐性能检测后，对这种涂料1kg中所含的VOC值按国家标准GB18582-2001进行了检测，检测结果表明：1kg环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料的VOC含量只有26.2g。

3.2对比检测结果分析

将Jotun的厚浆型底漆使用于金属基材上时，要求典型的油漆干膜厚度是200μm，最高可达300μm。在200μm的干膜厚度范围里，环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料的外观防腐最高级比Jotamastic87厚浆型底漆低2级，而最低级比Jotamastic87厚浆型底漆高1级。而这个结果是在被检测的环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料的干膜厚度比Jotamastic87厚浆型底漆薄20.0~33.7μm的条件下得到的。

但评价任何一种油漆或涂料的防腐性能，除了涂料的外观防腐性能外，还要关注的另一个根本要素就是将油漆或涂料的涂膜用刀划开，检测涂膜划线区的平均腐蚀宽度有多大。在涂膜划线区平均腐蚀宽度方面，环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料比Jotamastic87厚浆型底漆要高1~3级，最令人振奋的是环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料的涂膜划线区经1000h盐雾腐蚀后，划线区的腐蚀宽度全部为0。相比之下，挪威佐敦的Jotamastic87厚浆型底漆被检测样板没有一块达到这种效果，划线区的腐蚀宽度最低是0.3mm，而最宽是1.7mm。这就是环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料与Jotamastic87厚浆型环氧底漆金属重防腐性能的本质区别和优势所在。

在使用等量的本征态聚苯胺和导电态聚苯胺制造的2种配方的环氧富锌聚苯胺杂化金属重防腐水性工业涂料里，环氧富锌导电态聚苯胺杂化的涂料的涂膜外观防腐性能优于用本征态聚苯胺制造的涂料。

4结语

使用溶液聚合方法，可以把本征态聚苯胺和导电态聚苯胺产品分别与环氧富锌杂化制成金属重防腐水性涂料，这种水性重防腐涂料的优异防腐性能和很低的VOC含量，说明它是一种可以得到广泛应用的、对环境友好的金属重防腐工业涂料。