多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液及其制备方法
【专利说明】多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明具体涉及一种多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液及其制备方法。
【背景技术】
[0003]据统计，世界上约有20%的金属材料因被腐蚀而无法回收，我国每年金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4%，每年因金属腐蚀造成的损失超过火灾、风灾和地震造成的损失总和。长期以来，为了减少腐蚀损失，人们采取了很多措施，如金属的电化学保护法、腐蚀介质处理法、覆盖层保护法等等。但迄今为止最普遍、最经济、最实用的保护措施还是涂料保护，涂料防腐以其施工简便、经济实用、不受设备面积、形状的约束以及具有一定装饰效果等特点而被广泛使用。
[0004]目前普通金属表面涂覆的防腐蚀涂层常常采用的是溶剂型涂料，尽管它们具有抑制腐蚀的作用，但由于它们含有对人体易造成损害的有害气体和重金属，造成了环境污染问题。同时，溶剂易燃、易爆的特点给环境带来了不安全隐患。随着人们环保意识的日益增强，水性防腐涂料成为涂料发展的重要方向。目前市面上主要是水性环氧涂料，但是水性环氧也存在一些不足，表干时间长且容易出现闪锈。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对上述情况，本发明的目的是提供一种多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液及其制备方法，无毒、无臭、不燃，成膜性能优良，成膜温度低，结膜致密、附着力强、成膜后透气率大大低于油性漆、普通乳胶漆，具有良好的耐酸碱、盐腐蚀作用，能够配制成各种防腐涂料的新型五元共聚环保防腐乳液。
[0006]技术方案:一种多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液，制备该产品的原料包括如下重量分数的组分:偏二氯乙烯单体65~75份、乙烯基单体15~20份，丙烯酸单体0.5-1.5份，稳定保护性单体1~2份，功能性单体0.5-1.5份，PH调节剂0.05-0.1份，改性交联型单体2~3份，复合乳化剂1~2份，反应型乳化剂0.5-1.5份，金属离子接枝反应型种液10-15份，引发剂0.05-0.2份，还原剂0.02-0.08份，水100份。
[0007]—种所述的多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液的制备方法，包括如下步骤: (O按重量份数将引发剂0.05-0.2份、总量5~10%的去离子水配成引发剂水溶液；
(2)按重量份数将还原剂0.02-0.08份、总量5~8%的去离子水配成还原剂水溶液；
(3)按重量份数将复合乳化剂0.05-0.1份，反应型乳化剂0.05-0.1份，总量15~25%的去离子水配置成乳化剂水溶液；
(4)偏二氯乙烯单体65~75份、乙烯基单体15~20份，丙烯酸单体0.5-1.5份，稳定保护性单体1~2份，功能性单体0.5-1.5份，PH调节剂0.05-0.1份，改性交联型单体2~3份均匀混合配置成混合单体； (5)将占总量65~75%的水、占总量30~50%的复合乳化剂、占总量60~80%的反应型乳化剂、PH调节剂、金属离子接枝反应型种液、稳定剂充分混合均匀投入到反应釜中；
(6)在惰性气体保护中升温，压力为0.012-0.030Mpa和温度60~65°C下，乳化剂水溶液，待压力上升到0.05-0.065Mpa，温度上升到65~70°C，滴加乳化剂水溶液和混合单体；
(7)保持反应温度65~70°C，滴加混合单体、乳化剂水溶液、引发剂，反应5.5-7小时至混合单体和乳化剂水溶液滴完，继续滴加引发剂，同时升温到70~75°C，反应压力开始下降；
(8)反应系统压力下降至0~0.02Mpa时，加入0.02-0.08份稳定剂，然后从反应系统中去除残留未反应单体，降温到40°C以下后出料。
[0008]作为优化:所述的引发剂为金属离子过氧化物。
[0009]作为优化:所述的复合乳化磺基琥珀酸盐、含磺酸、羧基的表面活性剂、直链磺基苯磺酸盐、烷基醇嵌段聚醚、十二烷基苯磺酸钠中的两种或几种的混合物。反应型乳化剂为烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、含烯丙基的烷基磺基琥珀酸酯盐、特制的含双键的醇醚硫酸酯中的两种或几种。
[0010]作为优化:所述的改性交联型单体为含双键的脲杂环类化合物、反应型有机硅中的一种或混合物。
[0011]作为优化:丙烯酸单体及乙烯基单体为异丁氧基甲基-丙烯酸酯、烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、直链丙烯酸酯、含甲基的丙烯酸酯、含双键的双端酯中的三种或几种。
[0012]作为优化:所述的金属离子接枝反应型种液为金属离子接枝改性后的丙烯酸酯类共聚物。
[0013]有益效果:本发明生产出来的乳液，颜色乳白色泛蓝相，长期贮存稳定性好，可与多种助剂相结合制备成锈转化漆。制备后的锈转化底漆可以对锈蚀基材进行带锈施工，涂覆在锈蚀基材表面后，漆膜干完呈兰紫色或黑色，能够有效的对锈蚀层的铁锈进行转化反应。
[0014]用该乳液制成的锈转化底漆具有漆膜表干快，锈转化速度快；V0C含量低；对金属基材附着力好；漆膜硬度高，漆膜防锈性能优良，耐候性好，稳定环保，防腐时效长等优点。根据涂覆厚度及工艺不同，可保持金属表面20~50年不锈蚀。由于聚合相为水相，具有环保低VOC的特点。
[0015]本发明中，所得乳液性能指标如下:固含量(％):60 ;粘度(mPa.s):90 ;表面张力(mN/m):50 ;PH值:2.0 ;热存储稳定性(55°C ):60天；玻璃化温度(Tg):25°C ;最低成膜温度(MFT):16°C ;喷砂钢板附着力:0级；冷乳钢板附着力:一级；耐盐雾:55 μπιΧ500小时；耐盐水:55 μ mX 18天。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[0017]综述如下，本发明中:所述的引发剂为金属离子过氧化物。
[0018]所述的复合乳化磺基琥珀酸盐、含磺酸、羧基的表面活性剂、直链磺基苯磺酸盐、烷基醇嵌段聚醚、十二烷基苯磺酸钠中的两种或几种的混合物。反应型乳化剂为烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、含烯丙基的烷基磺基琥珀酸酯盐、特制的含双键的醇醚硫酸酯中的两种或几种。
[0019]所述的改性交联型单体为含双键的脲杂环类化合物、反应型有机硅中的一种或混合物。
[0020]丙烯酸单体及乙烯基单体为异丁氧基甲基-丙烯酸酯、烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、直链丙烯酸酯、含甲基的丙烯酸酯、含双键的双端酯中的三种或几种。
[0021]所述的金属离子接枝反应型种液为金属离子接枝改性后的丙烯酸酯类共聚物。
[0022]具体实施例一:
一种多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液，制备该产品的原料包括如下重量分数的组分:偏二氯乙稀单体65份、乙稀基单体15份，丙稀酸单体0.5份，稳定保护性单体I份，功能性单体0.5份，PH调节剂0.05份，改性交联型单体2份，复合乳化剂I份，反应型乳化剂0.5份，金属离子接枝反应型种液10份，引发剂0.05份，还原剂0.02份，水100份。
[0023]—种所述的多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液的制备方法，包括如下步骤: (O按重量份数将引发剂0.05份、总量5%的去离子水配成引发剂水溶液；
(2)按重量份数将还原剂0.02份、总量5%的去离子水配成还原剂水溶液；
(3)按重量份数将复合乳化剂0.05份，反应型乳化剂0.05份，总量15%的去离子水配置成乳化剂水溶液；
(4)偏二氯乙稀单体65份、乙稀基单体15份，丙稀酸单体0.5份，稳定保护性单体I份，功能性单体0.5份，PH调节剂0.05份，改性交联型单体2份均勾混合配置成混合单体；
(5)将占总量65%的水、占总量30%的复合乳化剂、占总量60%的反应型乳化剂、PH调节剂、金属离子接枝反应型种液、稳定剂充分混合均勾投入到反应爸中；
(6)在惰性气体保护中升温，压力为0.012Mpa和温度60°C下，乳化剂水溶液，待压力上升到0.05Mpa，温度上升到65°C，滴加乳化剂水溶液和混合单体；
(7)保持反应温度65°C，滴加混合单体、乳化剂水溶液、引发剂，反应5.5小时至混合单体和乳化剂水溶液滴完，继续滴加引发剂，同时升温到70°C，反应压力开始下降；
(8)反应系统压力下降至OMpa时，加入0.02份稳定剂，然后从反应系统中去除残留未反应单体，降温到40°C以下后出料。
[0024]具体实施例二:
一种多元共聚锈转化底漆专用水性防腐乳液，制备该产品的原料包括如下重量分数的组分:偏二氯乙稀单体75份、乙稀基单体20份，丙稀酸单体1.5份，稳定保护性单体2份，功能性单体1.5份，PH调节剂0.1份，改性交联型单体3份，复合乳化剂2份，反应型乳化剂1.5份，金属离子接枝反应型种