本发明属于水性涂料领域，涉及一种提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液。
[
背景技术：
]
金属的腐蚀是全球工业界面临的一大难题，每年因腐蚀所带来的经济损失已不可估量，防腐的方法以及材料的合成研究在国民经济中具有重要的作用。传统的金属防腐通常是富含锌，铬等重金属为防腐蚀填料的溶剂型涂料，这些防腐金属材料在环保，资源利用以及成本方面都具有一定的局限性。涂料的边缘腐蚀大多数是由于在成膜过程中的存在流动,交联的过程中在工件的边角和锐利的地方容易出现涂膜收缩现象导致漆膜变薄甚至露底的现象,从而导致此部分底材出现腐蚀,影响了整个工件的防腐性。因此，探索绿色、新型的防腐涂料具有重大的意义。
蓖麻油的主要成分是蓖麻油酸的三甘油酯，分子链上含有碳碳双键和羟基，其本身结构中存在的双键以及与双键相连的-CH2-虽然具有引发活性，但活性太低，直接用于丙烯酸聚合，常导致接枝率低，乳液不稳定。
[
技术实现要素：
]
本发明的目的在于解决蓖麻油直接用于丙烯酸聚合，常导致接枝率低，乳液不稳定的问题，提升蓖麻油的反应活性。
为了实现上述目的，提供一种提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液，由核单体预乳液和壳单体预乳液经核壳乳液聚合得到，在壳单体预乳液中添加蓖麻油改性单体，该蓖麻油改性单体的配方为：蓖麻油38.96％-65％，异氰酸酯丙烯酸乙酯5.96％-22.16％，丙酮23.70％-48.90％，有机锡催化剂0.19％-0.65％，阻聚剂0.0019％-0.0065％，经缩合反应，真空脱除丙酮后得到蓖麻油改性单体。
所述的核单体预乳液由占核单体总重量的53.46％-65.15％不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物、31.81％-42.45％去离子水、2.68％-5.12％复合乳化剂和0.10％-0.39％引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散至少20min制得。
壳单体预乳液包括占壳单体总重量的14.62％-32.73％不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物、2.55％-21.50％包含羟基的乙烯基单体、1.17％-10.33％包含羧基的乙烯基单体、7.12％-20.30％蓖麻油改性单体、45.25％-59.54％去离子水、2.27％-7.26％复合乳化剂、0.11％-0.56％引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散至少20min制得。
蓖麻油改性单体由以下步骤制得：将蓖麻油真空脱水处理后，按所述的用量将蓖麻油，丙酮，有机锡催化剂加入四口烧瓶中，升温至75℃，滴加溶解有对羟基苯甲醚的异氰酸酯丙烯酸乙酯，1.5h滴加完毕，在75℃下保温1h后，测试NCO含量，NCO值＜1后，真空脱出丙酮。
所述的不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物为苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯中的三种或三种以上混合物。
包含羟基的乙烯基单体为甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丙酯中的一种或一种以上混合物。
所述的包含羧基的乙烯基单体为丙烯酸，甲基丙烯酸中的一种或一种以上混合物。
所述的复合乳化剂为非离子乳化剂，反应型阴离子乳化剂复配而得，非离子乳化剂为OP-10，占总乳化剂25％；反应性乳化剂为对苯乙烯磺酸钠，占总乳化剂75％。
所述的有机锡催化剂特征在于所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；优选为二月桂酸二丁基锡。
所述的阻聚剂为对苯二酚或对羟基苯甲醚，优选为对羟基苯甲醚。
所述的引发剂为过硫酸铵，过硫酸钾中的一种或一种以上混合物。
所述的中和剂为异丙醇胺，二异丙醇胺，二甲基乙醇胺，工业氨水中的一种或一种以上混合物。
所述的pH缓冲剂为碳酸氢钠。
本发明的有益效果为：
1.本发明所涉及的一种提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液采用环保资源蓖麻油为起始原料，有效的利用可再生资源，提供了一种解决能源危机的有效途径；
2.本发明所涉及的一种提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液有效改善了涂膜耐盐雾性能，尤其是边缘防腐性能；
3.本发明的工艺简单，所制备的乳液存储稳定性好，与涂料的相容性好，适合于工业化生产。
4.本发明采用异氰酸酯丙烯酸乙酯与羟基进行反应合成改性蓖麻油，提升了蓖麻油的反应活性，通过核壳乳液聚合的方式合成微凝胶，将其用于水性涂料，蓖麻油的三甘油酯结构在乳液的壳部分，更好的裸露在乳胶粒表面，涂膜固化过程中，三甘油酯的结构显著抑制了涂膜收缩性，改善了涂膜边缘腐蚀性问题。
[具体实施方式]
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
A.蓖麻油改性单体配方：
将蓖麻油真空脱水处理后，按配方量将蓖麻油，丙酮，有机锡催化剂加入四口烧瓶中，升温至75℃，滴加溶解有对羟基苯甲醚的异氰酸酯丙烯酸乙酯，1.5h滴加完毕，在75℃下保温1h后，测试NCO含量，NCO值＜1后，真空脱出丙酮，得到蓖麻油改性单体132份。
B.蓖麻油改性乳液配方：
(1)复合乳化剂配方：
非离子乳化剂 1份
反应型乳化剂 3份
按配方量配制复合乳化剂。
(2)核单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得核单体预乳化液。
(3)壳单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，包含羟基的乙烯基单体，包含羧基的乙烯基单体，蓖麻油改性单体，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得壳单体预乳化液。
(4)称取去离子水：20份，过硫酸铵：0.05份，碳酸氢钠：0.05份于反应釜中，200r/min搅拌，升温至80℃，开始滴加核单体预乳液，2h滴加完毕，保温30min；开始滴加壳单体预乳液，1h滴加完毕，保温1h，降温至50℃以下，加入工业氨水：0.5份，调节pH为7～8；过滤出料得到具有提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液。
实施例2
A.蓖麻油改性单体配方：
将蓖麻油真空脱水处理后，按配方量将蓖麻油，丙酮，有机锡催化剂加入四口烧瓶中，升温至75℃，滴加溶解有对羟基苯甲醚的异氰酸酯丙烯酸乙酯，1.5h滴加完毕，在75℃下保温1h后，测试NCO含量，NCO值＜1后，真空脱出丙酮，得到蓖麻油改性单体120份。
B.蓖麻油改性乳液配方：
(1)复合乳化剂配方：
非离子乳化剂 1份
反应型乳化剂 3份
按配方量配制复合乳化剂。
(2)核单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得核单体预乳化液。
(3)壳单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，包含羟基的乙烯基单体，包含羧基的乙烯基单体，蓖麻油改性单体，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得壳单体预乳化液。
(4)称取去离子水：20份，过硫酸钾：0.05份，碳酸氢钠：0.05份于反应釜中，200r/min搅拌，升温至85℃，开始滴加核单体预乳液，2h滴加完毕，保温30min；开始滴加壳单体预乳液，1h滴加完毕，保温1h，降温至50℃以下，加入工业氨水：0.5份，调节pH为7～8；过滤出料得到具有提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液。
实施例3
A.蓖麻油改性单体配方：
将蓖麻油真空脱水处理后，按配方量将蓖麻油，丙酮，有机锡催化剂加入四口烧瓶中，升温至75℃，滴加溶解有对羟基苯甲醚的异氰酸酯丙烯酸乙酯，1.5h滴加完毕，在75℃下保温1h后，测试NCO含量，NCO值＜1后，真空脱出丙酮，得到蓖麻油改性单体132份。
B.蓖麻油改性乳液配方：
(1)复合乳化剂配方：
非离子乳化剂 1份
反应型乳化剂 3份
按配方量配制复合乳化剂。
(2)核单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得核单体预乳化液。
(3)壳单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，包含羟基的乙烯基单体，包含羧基的乙烯基单体，蓖麻油改性单体，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得壳单体预乳化液。
(4)称取去离子水：20份，过硫酸铵：0.05份，碳酸氢钠：0.05份于反应釜中，200r/min搅拌，升温至80℃，开始滴加核单体预乳液，2h滴加完毕，保温30min；开始滴加壳单体预乳液，1h滴加完毕，保温1h，降温至50℃以下，加入异丙醇胺：3份，调节pH为7～8；过滤出料得到具有提高水性涂料边缘防腐性的蓖麻油改性乳液。
实施例4(空白试验)
不含蓖麻油改性单体乳液配方：
(1)复合乳化剂配方：
非离子乳化剂 1份
反应型乳化剂 3份
按配方量配制复合乳化剂。
(2)核单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得核单体预乳化液。
(3)壳单体预乳液配方：
按配方量将不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物，包含羟基的乙烯基单体，包含羧基的乙烯基单体，去离子水，复合乳化剂和引发剂置于反应釜中，转速600r/min，分散20min制得壳单体预乳化液。
(4)称取去离子水：21份，过硫酸铵：0.1份，碳酸氢钠：0.1份于反应釜中，200r/min搅拌，升温至80℃，开始滴加核单体预乳液，2h滴加完毕，保温30min；开始滴加壳单体预乳液，1h滴加完毕，保温1h，降温至50℃以下，加入二异丙醇胺：3份，调节pH为7～8；过滤出料得到不含改性蓖麻油单体的乳液。
实施例5
将上述实施例1-4制得的乳液，根据以下配方配置水性烤漆：
根据配方量将乳液，实施例(1-4)固化剂加入到2L调漆罐中，高速分散30分钟，依次加入润湿剂、流平剂、醇酯十二、二丙二醇甲醚高速分散20分钟，加入钛白浆高速分散20分钟，加入增稠剂调整粘度，得到水性烤漆涂料。
对所配制的4种水性烤漆进行性能测试：
(编号1-4分别代表实施例1-4所配制的水性烤漆)
由实施例1-3与实施例4的烤漆的盐雾结果可知，改性蓖麻油乳液对涂膜的边缘锈蚀起到了良好的抑制作用，由实施例1-3对比可知，改性蓖麻油上所接碳碳双键的含量也影响着防腐性能，将所有羟基均与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应得到的改性蓖麻油的防腐效果最好。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，实现基本相同的技术效果，所做出的简单变化，等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。