本发明涉及高分子涂料
技术领域：
，尤其涉及一种改性丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用。
背景技术：
：随着经济社会的发展和环保意识的加强，研究开发环保型涂料成为防腐涂料的发展方向。水性防腐涂料以水作为溶剂或分散介质，是一种环境友好和使用安全的“绿色”防腐涂料。此类涂料主要包括水性丙烯酸防腐涂料、水性环氧涂料和水性聚氨酯涂料等，其中水性丙烯酸防腐涂料是发展速度最快、应用最成熟的代表性产品之一，丙烯酸乳液具有良好的保色、保光、耐候性、耐碱性、耐污染等优点。并且原料品种繁多，可供选择性大，价格相对便宜，从而以丙烯酸酯为原料制备的水性涂料广泛应用于建筑、皮革、纸张、金属防腐、木材、塑料等多个领域。然而，与溶剂型防腐涂料相比，水性丙烯酸涂料某些性能(如附着力、光泽、耐酸、耐盐雾)还不完善，丙烯酸乳液的这些不足严重制约它的应用与发展，因此为了得到高性能金属防护用丙烯酸乳液，必须对丙烯酸乳液进行更深层次的改性。因此，现有技术还有待于改进和发展。技术实现要素：鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改性丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用，旨在解决现有金属防腐用丙烯酸乳液存在附着力、光泽、耐酸、耐盐雾等性能还不完善的问题。本发明的技术方案如下：一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：在乳化缸内，预先加入乳化剂0.8～1.4份，去离子水30～40份，丙烯酸酯单体20～30份，酚醛树脂3～7份，碳酸氢钠0.08～0.12份；搅拌乳化15～30分钟，制得核预乳化液；取1/3重量的核预乳化液加入反应釜中，加入引发剂0.06～0.1份，升温至70～85℃反应30～60分钟，即得种子乳液；然后在40～90分钟内将剩余2/3核预乳化液滴加至反应釜内，同步滴加1％-2％质量浓度的引发剂溶液3-5份，滴加完成后，在70～85℃下继续保温20～40分钟；在乳化缸内，加入乳化剂0.4～0.8份，丙烯酸酯单体25～30份，油酸单体3～7份，功能性丙烯酸单体0.5～1.5份，去离子水10～15份；搅拌乳化后制得壳预乳化液；将壳预乳化液于2～3小时内滴加至反应釜内，同步滴加1％-2％质量浓度的引发剂溶液3-5份，滴加完成后，在70～85℃下继续保温20～40分钟，补加1％-2％质量浓度的引发剂溶液0.5-1.2份，保温反应20～40分钟后，降温至50～60℃，加入氨水中和，得到酚醛树脂及油酸改性丙烯酸酯乳液。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸三乙醇胺、油酸三乙醇胺、op-10、span-80和tween80的一种或几种。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯或甲基丙烯酸异冰片酯。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述酚醛树脂为2130酚醛树脂或2124酚醛树脂。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述功能性丙烯酸单体为2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯或烷基丙烯酸酯磷酸酯。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。所述的改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述油酸单体为亚油酸、花生四烯酸或亚麻酸。一种改性丙烯酸酯乳液，其中，所述改性丙烯酸酯乳液采用本发明所述方法制备得到。一种本发明所述的改性丙烯酸酯乳液在金属防腐涂料中的应用。有益效果：本发明中，改性丙烯酸酯乳液是由酚醛树脂、油酸单体、丙烯酸酯单体和功能性丙烯酸单体通过核壳种子乳液聚合法制得。与现有技术相比，本发明通过采用酚醛树脂及油酸单体对丙烯酸乳液进行改性，再通过功能性丙烯酸单体的辅助，制备出改性丙烯酸酯乳液，所述改性丙烯酸酯乳液制备的防腐涂料具备了较高的光泽、附着力、耐酸和耐盐雾性。另外，所述改性丙烯酸酯乳液不含溶剂、气味小、对环境污染小，属环保型产品。具体实施方式本发明提供一种改性丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：在乳化缸内，预先加入乳化剂0.8～1.4份，去离子水30～40份，丙烯酸酯单体20～30份，酚醛树脂3～7份，碳酸氢钠0.08～0.12份；搅拌乳化15～30分钟，制得核预乳化液；取1/3重量的核预乳化液加入反应釜中，加入引发剂0.06～0.1份，升温至70～85℃反应30～60分钟，即得种子乳液；然后在40～90分钟内将剩余2/3核预乳化液滴加至反应釜内，同步滴加1％-2％质量浓度的引发剂溶液3-5份，滴加完成后，在70～85℃下继续保温20～40分钟；在乳化缸内，加入乳化剂0.4～0.8份，丙烯酸酯单体25～30份，油酸单体3～7份，功能性丙烯酸单体0.5～1.5份，去离子水10～15份；搅拌乳化后制得壳预乳化液；将壳预乳化液于2～3小时内滴加至反应釜内，同步滴加1％-2％质量浓度的引发剂溶液3-5份，滴加完成后，在70～85℃下继续保温20～40分钟，补加1％-2％质量浓度的引发剂溶液0.5-1.2份，保温反应20～40分钟后，降温至50～60℃，加入氨水中和，得到酚醛树脂及油酸改性丙烯酸酯乳液。本实施例中，改性丙烯酸酯乳液是由酚醛树脂、油酸单体、丙烯酸酯单体和功能性丙烯酸单体通过核壳种子乳液聚合法制得。与现有技术相比，本实施例通过采用酚醛树脂及油酸单体对丙烯酸乳液进行改性，再通过功能性丙烯酸单体的辅助，制备出改性丙烯酸酯乳液，所述改性丙烯酸酯乳液制备的防腐涂料具备了较高的光泽、附着力、耐酸和耐盐雾性。另外，所述改性丙烯酸酯乳液不含溶剂、气味小、对环境污染小，属环保型产品。在一种优选的实施方式中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸三乙醇胺、油酸三乙醇胺、op-10、span-80和tween80的一种或几种。在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯或甲基丙烯酸异冰片酯。在一种优选的实施方式中，所述酚醛树脂为2130酚醛树脂或2124酚醛树脂。在一种优选的实施方式中，所述功能性丙烯酸单体为2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯或烷基丙烯酸酯磷酸酯。在一种优选的实施方式中，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。引发剂溶液为所述引发剂溶于水中配制得到的。在一种优选的实施方式中，所述油酸单体为亚油酸、花生四烯酸或亚麻酸。本发明实施例提供一种改性丙烯酸酯乳液，其中，所述改性丙烯酸酯乳液采用本发明实施例所述方法制备得到。本发明实施例提供一种所述的改性丙烯酸酯乳液在金属防腐涂料中的应用。所述改性丙烯酸酯乳液制备的金属防腐涂料具备了较高的光泽、附着力、耐酸和耐盐雾性。下面通过实施例对本发明进一步说明。方法实施例1按重量份计，在乳化缸内，预先加入十二烷基硫酸钠0.3份，op-100.7份，去离子水35份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯10份，甲基丙烯酸1份，甲基丙烯酸异冰片酯3份，酚醛树脂21303份，碳酸氢钠0.08份；开动搅拌乳化15分钟，制得核预乳化液。取1/3的核预乳化液加入反应釜中，加入过硫酸钠0.06份，升温至80℃反应30分钟，即得种子乳液。于60分钟将剩余2/3核预乳化液滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟；在乳化缸内，加入十二烷基硫酸钠0.1份，op-100.3份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯13份，甲基丙烯酸1份，叔碳酸乙烯酯1份，亚油酸7份，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1份，去离子水15份；搅拌乳化后制得壳预乳化液，于2小时内滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟，补加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液1份，保温反应30分钟后，降温至55℃，加入氨水0.15份中和，得到改性丙烯酸酯乳液。方法实施例2按重量份计，在乳化缸内，预先加入十二烷基硫酸钠0.3份，op-100.7份，去离子水35份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯10份，甲基丙烯酸1份，甲基丙烯酸异冰片酯3份，酚醛树脂21305份，碳酸氢钠0.08份；开动搅拌乳化15分钟，制得核预乳化液。取1/3的核预乳化液加入反应釜中，加入过硫酸钠0.06份，升温至80℃反应30分钟，即得种子乳液。于60分钟将剩余2/3核预乳化液滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟；在乳化缸内，加入十二烷基硫酸钠0.1份，op-100.3份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯13份，甲基丙烯酸1份，叔碳酸乙烯酯1份，亚油酸5份，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯0.5份，去离子水15份；搅拌乳化后制得壳预乳化液，于2小时内滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟，补加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液1份，保温反应30分钟后，降温至50℃，加入氨水0.15份中和，得到改性丙烯酸酯乳液。方法实施例3按重量份计，在乳化缸内，预先加入十二烷基硫酸钠0.3份，op-100.7份，去离子水35份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯10份，甲基丙烯酸1份，甲基丙烯酸异冰片酯3份，酚醛树脂21307份，碳酸氢钠0.08份；开动搅拌乳化15分钟，制得核预乳化液。取1/3的核预乳化液加入反应釜中，加入过硫酸钠0.06份，升温至80℃反应30分钟，即得种子乳液。于60分钟将剩余2/3核预乳化液滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟；在乳化缸内，加入十二烷基硫酸钠0.1份，op-100.3份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸丁酯13份，甲基丙烯酸1份，叔碳酸乙烯酯1份，亚油酸3份，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯0.5份，去离子水15份；搅拌乳化后制得壳预乳化液，于2小时内滴加至反应釜内，同步滴加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液4份，滴加完成后，在80℃下继续保温30分钟，补加1.4％质量浓度的过硫酸钠溶液1份，保温反应30分钟后，降温至60℃，加入氨水0.15份中和，得到改性丙烯酸酯乳液。方法实施例1、2和3得到的改性丙烯酸酯乳液参数列于表1中，其中，乳液1采用方法实施例1获得，乳液2采用方法实施例2获得，乳液3采用方法实施例3获得。表1、改性丙烯酸酯乳液参数参数乳液1乳液2乳液3外观乳白色乳白色乳白色固含量(％)45.244.845.1粘度(cps/25℃)160420690ph7.37.47.3tg(℃)273548应用实施例一种基于上述制备方法获得的改性丙烯酸酯乳液在金属防腐涂料中的应用，应用配方如表2所示。表2、改性丙烯酸酯乳液涂料应用配方(按重量份数计)涂料1涂料2涂料3改性丙烯酸酯乳液505050二丙二醇丁醚1.52.53.5消泡剂(诺谱科nxz)0.10.10.1钛白粉(杜邦r104)303030润湿分散剂(5040)0.50.50.5流平剂(迪高450)0.30.30.3增稠剂0.50.50.5水17.116.115.1其中，涂料1配方中的改性丙烯酸酯乳液采用方法实施例1获得，涂料2配方中的改性丙烯酸酯乳液采用方法实施例2获得，涂料3配方中的改性丙烯酸酯乳液采用方法实施例3获得。为进一步阐述，基于上述制备方法获得的改性丙烯酸酯乳液所配涂料的有益效果，本实施例对涂料1，涂料2和涂料3的性能进行了检测，检测按国家标准进行，检测结果参见表3。表3、三种涂料性能检测结果由表3可见，基于上述实施例制备方法获得的改性丙烯酸酯乳液的涂料2应用产品，耐人工老化300小时漆膜不起泡，不开裂，不剥落，不粉化，变色<1级，失光<1级，耐盐雾300小时无变化，涂层附着力好，光泽高，耐酸性，耐碱性，耐水性，都可以通过，具有较高的性价比，且涂料2是水性产品，具有环保优势。综上所述，本发明提供的一种改性丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用，本发明改性丙烯酸酯乳液是由酚醛树脂、油酸单体、丙烯酸酯单体和功能性丙烯酸单体通过核壳种子乳液聚合法制得。与现有技术相比，本发明通过采用酚醛树脂及油酸单体对丙烯酸乳液进行改性，再通过功能性丙烯酸单体的辅助，制备出改性丙烯酸酯乳液，所述改性丙烯酸酯乳液制备的防腐涂料具备了较高的光泽、附着力、耐酸和耐盐雾性。另外，所述改性丙烯酸酯乳液不含溶剂、气味小、对环境污染小，属环保型产品。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页12