本发明涉及一种高黏附性防水丙烯酸树脂涂料的制备方法，属于涂料制备
技术领域：
。
背景技术：
：丙烯酸树脂涂料是以丙烯酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。组成由改性丙烯酸树脂、增韧剂，颜料以及酯类，醚类，苯类等溶剂配制而成。用于各种轻工、电器、机床、船壳、船舶上层建筑、电厂、钢铁厂、化工厂、桥梁、集装箱、水工钢闸门、干式煤气罐体等各种陆上钢结构表面作保护和装饰面漆之用。广泛用于飞机、汽车、机床、仪表、家用电器、高级木器及缝纫机、自行车等轻工产品的防护和装饰性涂装。丙烯酸树脂涂料的种类很多，按形态并结合其他特点可分为溶剂型、水型、无溶剂型三大类。由于丙烯酸系树脂的通用性很好，发展很快，从发展看，有超过醇酸树脂涂料的趋势。中国丙烯酸树脂涂料近年来正大力推广应用，1984年比1983年增长44.43%，今后将有很大发展。传统的涂料在钢铁表面涂装时，都要彻底除锈，甚至要求完全露出金属光泽，这是一件十分繁重的工作。目前，许多的工业部门，还采用半机械化和手工除锈，不但劳动强度大，生产效率低，施工费用高，锈尘严重影响人体健康，而且不少施工和维修限于工作条件，也很难进行彻底除锈，尤其是大型工程设备，如船舶，桥梁，海上采油设备，重型机械等。随着人工短缺和劳动保护意识增强以及对环境保护要求的提高，传统的涂料施工工艺，如喷砂、抛丸受到严峻的挑战，人们希望涂料可以不经过金属表面处理就能直接涂装在锈蚀金属表面，同时与表面处理达到同样的防腐效果，这种技术要求具有极大的难度，首先人们需要解决金属基材表面锈层脱落对涂层附着力的影响；其实是要解决锈层中的有害物质对涂层耐腐蚀性能的影响。目前丙烯酸树脂涂料还存在耐水性能不佳，力学性能不足的缺点。因此，发明一种粘附性好且防水性好的高黏附性防水丙烯酸树脂涂料对涂料制备
技术领域：
具有积极意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前丙烯酸树脂涂料耐水性能不佳，力学性能不足，同时针对丙烯酸树脂涂料不能涂抹在金属锈蚀层上的缺陷，提供了一种高黏附性防水丙烯酸树脂涂料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高黏附性防水丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1:5投入烧杯中，进行磁力搅拌制得混合产物，按重量份数计，称取7～9份混合产物、1.0～1.2份冰醋酸和7～9份乙醇溶液投入三口烧瓶中，混合均匀得到混合液；（2）向三口烧瓶中滴加盐酸，调节ph值至2～3，用搅拌器混合搅拌，将烧杯置于水浴锅中恒温加热，加热结束后将烧杯置于烘箱中干燥，制得干燥产物，将干燥产物置于马弗炉中，升高炉内温度进行煅烧，煅烧后研磨过100目筛制得煅烧产物；（3）按重量份数计，称取3～4份甘油、1.0～1.2份硬脂酸钠以及20～23份蒸馏水投入烧杯中，混合搅拌制得预制溶剂，将上述煅烧产物与预制溶剂按质量比1:10投入反应釜中，超声振荡5～6h制得混合分散液；（4）向上述反应釜加入混合分散液质量5～8%的高锰酸钾粉末，并滴加硫酸溶液调节ph值至3～4，升高反应釜内温度混合搅拌，制得反应混合液，向反应釜中加入反应混合液质量5～8%的十二烷基硫醇，继续以300～320r/min的转速混合搅拌，制得反应液；（5）按重量份数计，称取3～5份上述反应液、12～14份甲基丙烯酸甲酯、6～8份丙烯酸丁酯、1.0～1.2份脂肪酸钠和0.8～1.2份2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸钠投入烧杯中，将烧杯置于密闭恒温箱中加热进行恒温反应，升高恒温箱内温度，继续恒温反应，出料自然冷却至室温即得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料。步骤（1）中所述的烧杯中的磁力搅拌转速为300～320r/min，磁力搅拌时间为15～20min，乙醇溶液的质量分数为70～75%。步骤（2）中所述的盐酸的质量分数为8～12%，搅拌器的转速为300～320r/min，混合搅拌时间为35～40min，水浴锅中的水浴温度为80～90℃，恒温加热时间为70～80min烘箱中的温度为100～105℃，干燥时间为3～4h，马弗炉内温度升高至500～520℃，煅烧时间为100～120min。步骤（3）中所述的搅拌速率为300～320r/min，混合搅拌时间为20～30min，超声频率为30～32khz，振荡时间为5～6h。步骤（4）中所述的硫酸溶液的质量分数为10～15%，反应釜内温度升高至60～70℃，搅拌转速为300～320r/min，混合搅拌时间为200～220min，继续混合搅拌时间为60～70min。步骤（5）中所述的密闭恒温箱中温度加热至70～75℃，恒温反应时间为1～2h，升高恒温箱内温度至90～95℃，继续恒温反应时间为2～3h。本发明的有益技术效果是：（1）本发明首先将钛酸四丁酯与乙醇混合，混合后加入冰醋酸反应制得混合液，再向混合液中滴加盐酸，升温搅拌，搅拌后烘干再烧结制得煅烧产物，然后以甘油、硬脂酸钠和水混合搅拌制得预制溶剂，再将预制溶剂与煅烧产物混合振荡制得混合分散液，随后向混合分散液中加入高锰酸钾与硫酸，加热混合后加入十二烷基硫醇混合制得反应液，最后将反应液与有机溶剂以及其它试剂混合搅拌，高温反应后制得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料，本发明将钛酸四丁酯与冰醋酸以及盐酸反应混合，经过高温烧结后生成纳米二氧化钛，再将二氧化钛与甘油、硬脂酸钠反应使纳米二氧化钛分子上接枝多个羟基基团，经过高锰酸钾以及硫酸的氧化反应，使羟基基团氧化生成羧基，可以与树脂涂料中其它分子生成共价键、氢键吸附，使涂料中各分子之间的结合程度增强，有利于树脂涂料防水性能以及力学性能的增强；（2）本发明将纳米二氧化钛分子上接枝多个羧基基团，羧基基团的引入不仅使树脂涂料中微观结构分子结合程度增强，同时羧基基团有利于对金属表面锈蚀成分腐蚀分解，使锈蚀成分中的金属离子通过螯合作用以及离子键吸附于羧基基团上，并与金属基材表面形成分子间作用力、离子键以及其它化学键合力吸附，使树脂涂料对金属基材表面形成强力的附着效果，具有广阔的应用前景。具体实施方式将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1:5投入烧杯中，在磁力搅拌转速为300～320r/min的条件下进行磁力搅拌15～20min制得混合产物，按重量份数计，称取7～9份混合产物、1.0～1.2份冰醋酸和7～9份质量分数为70～75%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，混合均匀得到混合液；向三口烧瓶中滴加质量分数为8～12%的盐酸，调节ph值至2～3，用搅拌器以300～320r/min的转速混合搅拌35～40min，将烧杯置于水浴温度为80～90℃的水浴锅中，恒温加热70～80min，加热结束后将烧杯置于烘箱中，在温度为100～105℃的条件下干燥3～4h，制得干燥产物，将干燥产物置于马弗炉中，升高炉内温度至500～520℃，煅烧100～120min，煅烧后研磨过100目筛制得煅烧产物；按重量份数计，称取3～4份甘油、1.0～1.2份硬脂酸钠以及20～23份蒸馏水投入烧杯中，在搅拌速率为300～320r/min的条件下混合搅拌20～30min制得预制溶剂，将上述煅烧产物与预制溶剂按质量比1:10投入反应釜中，在超声频率为30～32khz的条件下振荡5～6h制得混合分散液；向上述反应釜加入混合分散液质量5～8%的高锰酸钾粉末，并滴加质量分数为10～15%的硫酸溶液调节ph值至3～4，升高反应釜内温度至60～70℃，在搅拌转速为300～320r/min的条件下混合搅拌200～220min，制得反应混合液，向反应釜中加入反应混合液质量5～8%的十二烷基硫醇，继续以300～320r/min的转速混合搅拌60～70min，制得反应液；按重量份数计，称取3～5份上述反应液、12～14份甲基丙烯酸甲酯、6～8份丙烯酸丁酯、1.0～1.2份脂肪酸钠和0.8～1.2份2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸钠投入烧杯中，将烧杯置于密闭恒温箱中，在氮气氛围下，加热至70～75℃，恒温反应1～2h，升高恒温箱内温度至90～95℃，继续恒温反应2～3h，出料自然冷却至室温即得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料。将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1:5投入烧杯中，在磁力搅拌转速为300r/min的条件下进行磁力搅拌15min制得混合产物，按重量份数计，称取7份混合产物、1.0份冰醋酸和7份质量分数为70%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，混合均匀得到混合液；向三口烧瓶中滴加质量分数为8%的盐酸，调节ph值至2，用搅拌器以300r/min的转速混合搅拌35min，将烧杯置于水浴温度为80℃的水浴锅中，恒温加热70min，加热结束后将烧杯置于烘箱中，在温度为100℃的条件下干燥3h，制得干燥产物，将干燥产物置于马弗炉中，升高炉内温度至500℃，煅烧100min，煅烧后研磨过100目筛制得煅烧产物；按重量份数计，称取3份甘油、1.0份硬脂酸钠以及20份蒸馏水投入烧杯中，在搅拌速率为300r/min的条件下混合搅拌20min制得预制溶剂，将上述煅烧产物与预制溶剂按质量比1:10投入反应釜中，在超声频率为30khz的条件下振荡5h制得混合分散液；向上述反应釜加入混合分散液质量5%的高锰酸钾粉末，并滴加质量分数为10%的硫酸溶液调节ph值至3，升高反应釜内温度至60℃，在搅拌转速为300r/min的条件下混合搅拌200min，制得反应混合液，向反应釜中加入反应混合液质量5%的十二烷基硫醇，继续以300r/min的转速混合搅拌60min，制得反应液；按重量份数计，称取3份上述反应液、12份甲基丙烯酸甲酯、6份丙烯酸丁酯、1.0份脂肪酸钠和0.8份2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸钠投入烧杯中，将烧杯置于密闭恒温箱中，在氮气氛围下，加热至70℃，恒温反应1h，升高恒温箱内温度至90℃，继续恒温反应2h，出料自然冷却至室温即得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料。将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1:5投入烧杯中，在磁力搅拌转速为310r/min的条件下进行磁力搅拌17min制得混合产物，按重量份数计，称取8份混合产物、1.1份冰醋酸和8份质量分数为72%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，混合均匀得到混合液；向三口烧瓶中滴加质量分数为10%的盐酸，调节ph值至2，用搅拌器以310r/min的转速混合搅拌37min，将烧杯置于水浴温度为85℃的水浴锅中，恒温加热75min，加热结束后将烧杯置于烘箱中，在温度为102℃的条件下干燥3.5h，制得干燥产物，将干燥产物置于马弗炉中，升高炉内温度至510℃，煅烧110min，煅烧后研磨过100目筛制得煅烧产物；按重量份数计，称取3份甘油、1.1份硬脂酸钠以及22份蒸馏水投入烧杯中，在搅拌速率为310r/min的条件下混合搅拌25min制得预制溶剂，将上述煅烧产物与预制溶剂按质量比1:10投入反应釜中，在超声频率为31khz的条件下振荡5.5h制得混合分散液；向上述反应釜加入混合分散液质量7%的高锰酸钾粉末，并滴加质量分数为12%的硫酸溶液调节ph值至3，升高反应釜内温度至65℃，在搅拌转速为310r/min的条件下混合搅拌210min，制得反应混合液，向反应釜中加入反应混合液质量7%的十二烷基硫醇，继续以310r/min的转速混合搅拌65min，制得反应液；按重量份数计，称取4份上述反应液、13份甲基丙烯酸甲酯、7份丙烯酸丁酯、1.1份脂肪酸钠和1.0份2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸钠投入烧杯中，将烧杯置于密闭恒温箱中，在氮气氛围下，加热至72℃，恒温反应1.5h，升高恒温箱内温度至92℃，继续恒温反应2.5h，出料自然冷却至室温即得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料。将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1:5投入烧杯中，在磁力搅拌转速为320r/min的条件下进行磁力搅拌20min制得混合产物，按重量份数计，称取9份混合产物、1.2份冰醋酸和9份质量分数为75%的乙醇溶液投入三口烧瓶中，混合均匀得到混合液；向三口烧瓶中滴加质量分数为12%的盐酸，调节ph值至3，用搅拌器以320r/min的转速混合搅拌40min，将烧杯置于水浴温度为90℃的水浴锅中，恒温加热80min，加热结束后将烧杯置于烘箱中，在温度为105℃的条件下干燥4h，制得干燥产物，将干燥产物置于马弗炉中，升高炉内温度至520℃，煅烧120min，煅烧后研磨过100目筛制得煅烧产物；按重量份数计，称取4份甘油、1.2份硬脂酸钠以及23份蒸馏水投入烧杯中，在搅拌速率为320r/min的条件下混合搅拌30min制得预制溶剂，将上述煅烧产物与预制溶剂按质量比1:10投入反应釜中，在超声频率为32khz的条件下振荡6h制得混合分散液；向上述反应釜加入混合分散液质量8%的高锰酸钾粉末，并滴加质量分数为15%的硫酸溶液调节ph值至4，升高反应釜内温度至70℃，在搅拌转速为320r/min的条件下混合搅拌220min，制得反应混合液，向反应釜中加入反应混合液质量8%的十二烷基硫醇，继续以320r/min的转速混合搅拌70min，制得反应液；按重量份数计，称取5份上述反应液、14份甲基丙烯酸甲酯、8份丙烯酸丁酯、1.2份脂肪酸钠和1.2份2，2'-偶氮二异丁基脒二盐酸钠投入烧杯中，将烧杯置于密闭恒温箱中，在氮气氛围下，加热至75℃，恒温反应2h，升高恒温箱内温度至95℃，继续恒温反应3h，出料自然冷却至室温即得高黏附性防水丙烯酸树脂涂料。对比例以深圳某公司生产的高黏附性防水丙烯酸树脂涂料作为对比例对本发明制得的高黏附性防水丙烯酸树脂涂料和对比例中的高黏附性防水丙烯酸树脂涂料进行性能检测，检测结果如表1所示：测试方法：附着力测试按gb/t1720《漆膜附着力测定法》划圈法进行检测。（丙烯酸树脂涂料涂抹在金属锈蚀层上进行检测）耐冲击性测试按gb/t1732-1993涂料耐冲击性测试进行检测。硬度测试用铅笔的硬度来表示。吸水率测试采用吸水率实验法进行性能检测，并观察表面漆膜变化情况。表1丙烯酸树脂涂料性能测定结果测试项目实例1实例2实例3对比例附着力（级）1003耐冲击（kg/cm）64656645硬度（h）5552吸水率（%）3.53.33.110.5根据上述检测数据可知本发明制得的高黏附性防水丙烯酸树脂涂料附着力等级高，丙烯酸树脂涂料能有效的涂抹在金属锈蚀层上，耐冲击性好，硬度高，力学强度高，耐水性好，吸水率低，具有广阔的应用前景。当前第1页12