一种冷喷锌专用树脂的合成及冷喷锌的制备方法与流程

1.本发明属于钢结构防腐技术领域，具体地，涉及一种冷喷锌专用树脂的合成及冷喷锌的制备方法。


背景技术：

2.冷喷锌涂料综合了电镀锌、热喷锌以及富锌涂料的优点，其保护原理类似电镀锌和热喷锌，具有主动阴极保护和屏蔽保护双重作用，是一种新型、长效、环保、便捷的钢结构防腐技术，尤其是在钢结构维修方面展现其突出的优势，从而拓展了“锌保护”应用的新领域，显示其强大的生命力，有替代常规环氧富锌和无机富锌的趋势。
3.传统的冷喷锌需要在配方中添加防沉剂、触变剂、附着力促进剂，不仅效果不佳，而且由于冷喷锌规定干膜中锌含量为96％，助剂的添加进一步降低了成膜物质的用量，从而导致冷喷锌附着力偏低、耐盐雾性能下降。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种冷喷锌专用树脂的合成及冷喷锌的制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种冷喷锌专用树脂的合成方法，包括如下步骤：
7.步骤a1、原料计量：按重量份取硬单体20-55份、软单体10-45份、交联剂0.1-1份、引发剂0.1-3份、分散剂0.1-3份、链转移剂0.1-3份和助溶剂5-10份；
8.步骤a2、树脂合成：取装有温度计、搅拌器和回流冷凝器的三口烧瓶，将分散剂和水加入三口烧瓶中，升温至40℃并搅拌，直至分散剂完全溶解，向三口烧瓶中通入氮气，排出烧瓶中的氧气，使得反应体系处于氮气保护氛围中，再升温至80℃，将硬单体、软单体、交联剂、引发剂、链转移剂和助溶剂混合后加入三口烧瓶中，搅拌保温反应6h，反应结束后冷却过滤，滤饼用60-80℃的去离子水数次洗涤，洗涤后置于60℃的烘箱中干燥24h，得到冷喷锌专用树脂。
9.进一步地，硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种以任意比例混合。
10.进一步地，软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸正丙酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种以任意比例混合。
11.进一步地，交联剂选自二乙烯基苯、三缩丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种以任意比例混合。
12.进一步地，引发剂选自过氧化二苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁氰和二异丙基过氧化物中的一种或几种以任意比例混合。
13.进一步地，分散剂选自聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、聚氧丙烯醚、单硬脂酸甘油酯和羧甲基纤维素钠中的一种或几种以任意比例混合。
14.进一步地，链转移剂选自甲酸钠、自巯基乙酸、3-巯基丙酸、3-巯基丙酸丁酯和叔十二烷基硫醇中的一种或几种以任意比例混合。
15.进一步地，助溶剂选自乙醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚和丙二醇丁醚中的一种或几种以任意比例混合。
16.一种冷喷锌的制备方法，包括如下步骤：
17.步骤s1：按照重量份计称取冷喷锌专用树脂4份、溶剂22份和锌粉96份；
18.步骤s2：将冷喷锌专用树脂投加到搅拌釜中，低速搅拌状态下加入溶剂，直至冷喷锌专用树脂完全溶解，之后逐步加入锌粉高速搅拌均匀并过滤，得到冷喷锌。
19.进一步地，溶剂选自甲苯、二甲苯和三甲苯一种或几种以任意比例混合。
20.进一步地，锌粉为片状锌粉，锌粉的细度为1000目。
21.本发明的有益效果：
22.1.本发明提供一种冷喷锌专用树脂，该树脂通过合理的配方及特定工艺，使得树脂产生微交联的三维网状结构，其添加在冷喷锌中提高了漆膜的附着力，且在溶剂中的稳定性良好，无需向冷喷锌中添加额外的助剂。
23.2.本发明制备出一种冷喷锌，其涂层附着力强、柔韧性能好、耐盐雾性能优异，并且长时间放置不会出现沉降。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.本实施例制备一种冷喷锌专用树脂，具体实施过程如下：
27.原料计量：
28.取20g甲基丙烯酸甲基酯作为硬单体；
29.取10g丙烯酸十八酯作为软单体；
30.取0.5g二乙烯基苯作为交联剂；
31.取0.3g过氧化二苯甲酰作为引发剂；
32.取0.5g聚乙烯醇1788作为分散剂；
33.取0.3g甲酸钠作为链转移剂；
34.取5g乙醇作为助溶剂；
35.树脂合成：
36.取装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的300ml三口烧瓶，向三口烧瓶中加入分散剂和120g去离子水，加热至40℃，搅拌使分散剂完全溶解，向三口烧瓶中通入氮气将氧气排除，然后升温到80℃，磁力搅拌下，将硬单体、软单体、交联剂、引发剂、链转移剂和助溶剂混合后加入三口烧瓶中，80℃下保温聚合反应6h，待反应完全后，冷却、过滤，用60℃的去离子水洗涤滤饼2次，然后将滤饼置于60℃烘箱中干燥24h，得到冷喷锌专用树脂。
37.实施例2
38.本实施例制备一种冷喷锌专用树脂，具体实施过程与实施例1相同，其中各原料替换为：
39.取22g甲基丙烯酸甲基酯作为硬单体；
40.取10g丙烯酸十八酯作为软单体；
41.取0.6g二乙烯基苯作为交联剂；
42.取0.5g过氧化二苯甲酰作为引发剂；
43.取0.6g聚乙烯醇1788作为分散剂；
44.取0.5g甲酸钠作为链转移剂；
45.取10g乙醇作为助溶剂；
46.用于溶解分散剂的去离子水用量为140g。
47.实施例3
48.本实施例制备一种冷喷锌专用树脂，具体实施过程与实施例1相同，其中各原料替换为：
49.取25g甲基丙烯酸甲基酯作为硬单体；
50.取10g丙烯酸十八酯作为软单体；
51.取0.5g二乙烯基苯作为交联剂；
52.取0.5g过氧化二苯甲酰作为引发剂；
53.取0.3g聚乙烯醇1788作为分散剂；
54.取0.3g甲酸钠作为链转移剂；
55.取10g乙醇作为助溶剂；
56.用于溶解分散剂的去离子水用量为125g。
57.实施例4
58.本实施例制备一种冷喷锌专用树脂，具体实施过程与实施例1相同，其中各原料替换为：
59.取25g甲基丙烯酸甲基酯作为硬单体；
60.取15g丙烯酸十八酯作为软单体；
61.取0.1g二乙烯基苯作为交联剂；
62.取0.1g过氧化二苯甲酰作为引发剂；
63.取0.1g聚乙烯醇1788作为分散剂；
64.取0.1g甲酸钠作为链转移剂；
65.取6g乙醇作为助溶剂；
66.用于溶解分散剂的去离子水用量为95g。
67.实施例5
68.本实施例制备一种冷喷锌专用树脂，原料选取为：
69.取苯乙烯、甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯按照用质量比为1:0.25:2:0.5混合作为硬单体，并取硬单体55g；
70.取丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸正丙酯和丙烯酸-2-乙基己酯按照用量质量比为0.3:1.2:0.5:0.8:0.1混合作为软单体，并取软单体45g；
71.取二乙烯基苯、三缩丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按照用量比为
1:1:1混合作为交联剂，并取交联剂3g；
72.取过氧化二苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁氰和过氧化二异丙苯按照用量质量比为：1.1:0.4:0.5:0.1混合作为引发剂，并取引发剂3g；
73.取聚乙烯醇1788、十二烷基硫酸钠、聚氧丙烯醚、单硬脂酸甘油酯和羧甲基纤维素钠按照用量质量比为2:1:1:0.5:0.7混合作为分散剂，并取分散剂3g；
74.取甲酸钠、自巯基乙酸、3-巯基丙酸、3-巯基丙酸丁酯和叔十二烷基硫醇按照用量质量比为2.5:1.2:0.1:0.7:0.5混合作为链转移剂，并取链转移剂3g；
75.取乙醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚和丙二醇丁醚按照用量体积比为1:1:1:1均匀混合作为助溶剂，并取助溶剂10g。
76.取装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的1000ml三口烧瓶，向三口烧瓶中加入分散剂和200g去离子水，加热至40℃，搅拌使分散剂完全溶解，向三口烧瓶中通入氮气将氧气排除，然后升温到80℃，磁力搅拌下，将硬单体、软单体、交联剂、引发剂、链转移剂和助溶剂混合后加入三口烧瓶中，80℃下保温聚合反应6h，待反应完全后，冷却、过滤，用80℃的去离子水洗涤滤饼3次，然后将滤饼置于60℃烘箱中干燥24h，得到冷喷锌专用树脂。
77.实施例6
78.本实施例利用实施例1制得的冷喷锌专用树脂制备冷喷锌，并计为实施组1，具体实施过程如下：
79.取40g实施例1制备的冷喷锌专用树脂加入分散釜中，再向分散釜中加入220g二甲苯，启动搅拌将冷喷锌专用树脂完全溶解，之后取960g市售锌粉(片状锌粉，细度为1000目)，提升转速至800rpm搅拌10min，均匀混合后过滤，得到冷喷锌。
80.实施例7
81.本实施例与实施例6的实施过程相同，将冷喷锌专用树脂替换为实施例2-实施例5制备的冷喷锌专用树脂，制得冷喷锌依次计为实施组2-实施组5。
82.对实施组1-实施组5制备的冷喷锌喷涂在试件上，并对涂层进行性能测试，具体试验标准参照hgt 4845-2015冷涂锌涂料化工标准中规定的方法进行测试，具体从测试数据如表1所示：
83.表1
[0084][0085]
从表1中的数据可以看出，采用本发明的制备方法冷喷锌附着力强、柔韧性能好、耐盐雾性能优异，并且长时间放置不会出现沉降。
[0086]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0087]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。