一种新型环保水性防锈涂料用乳液及其制备方法与流程

文档序号:35462105发布日期:2023-09-16 00:54阅读:37来源:国知局

本发明涉及金属防锈,具体为一种新型环保水性防锈涂料用乳液及其制备方法。


背景技术:

1、目前因金属腐蚀导致的损失十分严重,因此金属材料,特别是钢铁的防腐蚀问题日益引起各国关注,而涂覆防锈涂料是防止钢铁腐蚀的主要方法之一;长期以来,钢铁表面的防锈涂料大多采用溶剂型防锈涂料该类涂料的最大缺点是vocs有机化合物挥发严重超标,污染环境、易燃、对人体有害、且溶剂的价格昂贵;水性防锈涂料能有效地克服溶剂型涂料的缺点,符合当今涂料的发展方向;研制水性防锈涂料的关键是研制适用于该涂料的乳液,其中丙烯酸乳液具有耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、附着力高等优点;目前真正以水性环保型为主的金属防锈涂料所使用水性防锈乳液主要还是以进口为主;国内生产的水性防锈乳液普遍存在着干燥速度慢,初期耐水性差,光泽度低,附着力差,干燥后硬度不够,在耐盐雾防锈蚀方面也严重达不到长时间的耐盐雾防锈蚀要求,因此,针对上述问题提出一种新型环保水性防锈涂料用乳液及其制备方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型环保水性防锈涂料用乳液及其制备方法,以解决现有金属防锈乳液耐盐雾防锈蚀效果差的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种新型环保水性防锈涂料用乳液,包括去离子水、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、磷酸酯类功能单体、硅功能单体、附着力促进剂、乳化剂、反应型乳化剂、引发剂、缓冲剂、氧化剂和还原剂,所述去离子水、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、磷酸酯类功能单体、硅功能单体、附着力促进剂、乳化剂、反应型乳化剂、引发剂、缓冲剂、氧化剂和还原剂的重量份配比为去离子水95-110份、丙烯酸异辛酯10-15份、丙烯酸丁酯18-25份、丙烯酸长链酯3-7份、苯乙烯21-28份、甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸0-4份、甲基丙烯酸1-3份、丙烯酰胺0-3份、丙烯酸羟乙酯0-6份、邻苯二甲酸二烯丙酯0-0.2份、磷酸酯类功能单体0.5-2.5份、硅功能单体0.6-2.2份、附着力促进剂0-0.8份、乳化剂0.2-1份、反应型乳化剂1.2-3.5份、引发剂0.6-3.5份、缓冲剂0-0.5份、氧化剂0.05-0.15份和还原剂0.05-0.15份。

4、优选的,所述乳化剂包含阴离子乳化剂及非离子乳化剂;其中阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠盐的一种或几种的组合物;非离子乳化剂为丙二醇嵌段聚醚、异构十三醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种的组合物。

5、优选的,所述反应性乳化剂为脂肪磷酸酯乳化剂,进一步的脂肪磷酸酯乳化剂为rs710k25、烯丙氧基羟丙基磺酸钠和丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵盐其中的一种。

6、优选的,所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾其中的一种或几种的组合物。

7、优选的,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢和过氧化氢其中的一种或几种的组合物。

8、优选的,所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠smbs、vc、异构抗坏血酸iaa和ff6m其中的一种或几种的组合物。

9、一种新型环保水性防锈涂料用乳液的制备方法,包括以下步骤:

10、步骤一:制备预乳化液a:在常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水、1/3的复合乳化剂和核层单体,搅拌混合成均匀的预乳化液,并搅拌50分钟备用;

11、步骤二:制备引发剂溶液b:在常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂和去离子水,制备成均匀的预乳化液;

12、步骤三:制备釜底液c:向带有搅拌器、冷凝管、恒流泵加料装置的聚合釜中,加入去离子水、剩余1/3乳化剂水溶液和缓冲剂溶液,升温至釜内温度达到75℃;

13、步骤四:核层聚合反应:当聚合釜内温度达到82℃时,向釜内加入预乳化液a总量的10%和1/3引发剂水溶液,30分钟后,通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液a和1/3引发剂溶液b,滴加时间控制在2.5~3.0h;

14、步骤五:保温反应:把反应釜温度提升至88℃,保温0.5h;

15、步骤六:制备预乳化液d:在常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入去离子水、1/3的复合乳化剂和壳单体,搅拌混合成均匀的预乳化液备用;

16、步骤七:壳层聚合反应:通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加预乳化液d和1/3引发剂溶液b,滴加时间控制在40分钟;

17、步骤八:保温反应:在滴加完毕后控制聚合釜内温度处于85~88℃保温1小时,使残余单体反应完全;

18、步骤九:后处理:降温到75℃氧化还原后处理40分钟;降温到45℃以下,用浓度为25~30%的ph调节剂调ph值至7.0~8.0,最后加入后添加剂,过滤出料,即得产品。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

20、1、本发明中,采用核壳聚合工艺,核部分以韧性单体丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯为主,赋予聚合物分子充足的柔性链段;壳部分则以硬单体苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为主,并嫁接硅功能单体链段,促使聚合物分子外层形成刚性保护层,此外采用了羟基、磷酸官能团单体改性聚合物,能与金属基材形成金属螯合、氢键附着等,增强与基材的附着力;

21、2、本发明中,采用多重交联聚合体系,引入邻苯二甲酸二烯丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂等功能性单体,增加体系的交联密度,提高漆膜的致密性,进一步提高耐水性、耐盐雾性能;

22、3、本发明中,获得的金属防锈乳液在保持优异硬度、耐水性能的前提下,具有极佳的初期耐水性、耐盐雾性能,经济、社会效益显著;

23、4、本发明中,所用原料不含apeo、甲醛及挥发性有机物,有效的降低对环境的污染,减少对人类健康的危害。



技术特征:

1.一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:包括去离子水、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、磷酸酯类功能单体、硅功能单体、附着力促进剂、乳化剂、反应型乳化剂、引发剂、缓冲剂、氧化剂和还原剂,所述去离子水、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、磷酸酯类功能单体、硅功能单体、附着力促进剂、乳化剂、反应型乳化剂、引发剂、缓冲剂、氧化剂和还原剂的重量份配比为去离子水95-110份、丙烯酸异辛酯10-15份、丙烯酸丁酯18-25份、丙烯酸长链酯3-7份、苯乙烯21-28份、甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸0-4份、甲基丙烯酸1-3份、丙烯酰胺0-3份、丙烯酸羟乙酯0-6份、邻苯二甲酸二烯丙酯0-0.2份、磷酸酯类功能单体0.5-2.5份、硅功能单体0.6-2.2份、附着力促进剂0-0.8份、乳化剂0.2-1份、反应型乳化剂1.2-3.5份、引发剂0.6-3.5份、缓冲剂0-0.5份、氧化剂0.05-0.15份和还原剂0.05-0.15份。

2.根据权利要求1所述的一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:所述乳化剂包含阴离子乳化剂及非离子乳化剂;其中阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠盐的一种或几种的组合物;非离子乳化剂为丙二醇嵌段聚醚、异构十三醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种的组合物。

3.根据权利要求1所述的一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:所述反应性乳化剂为脂肪磷酸酯乳化剂,进一步的脂肪磷酸酯乳化剂为rs710k25、烯丙氧基羟丙基磺酸钠和丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵盐其中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾其中的一种或几种的组合物。

5.根据权利要求1所述的一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:所述氧化剂为叔丁基过氧化氢和过氧化氢其中的一种或几种的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种新型环保水性防锈涂料用乳液,其特征在于:所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠smbs、vc、异构抗坏血酸iaa和ff6m其中的一种或几种的组合物。

7.一种新型环保水性防锈涂料用乳液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及金属防锈技术领域,尤其为一种新型环保水性防锈涂料用乳液及其制备方法,包括去离子水、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、磷酸酯类功能单体、硅功能单体、附着力促进剂、乳化剂;本发明中,采用核壳聚合工艺,核部分以韧性单体丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸长链酯为主,赋予聚合物分子充足的柔性链段;壳部分则以硬单体苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为主,并嫁接硅功能单体链段,促使聚合物分子外层形成刚性保护层,此外采用了羟基、磷酸官能团单体改性聚合物,能与金属基材形成金属螯合、氢键附着等,增强与基材的附着力。

技术研发人员:张朝政
受保护的技术使用者:山东诺贝特化工科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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