一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于化工防腐涂料领域，公开了一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法。所述防腐涂料由以下按重量份计的组分制备而成：水性醇酸树脂40～50，反应单体45～63，颜料15～20，去离子水64～131，消泡剂1～2，引发剂0.12～0.38。本发明专利技术制备的防腐涂料的防护性能优于丙烯酸和醇酸的防腐涂料，并具有附着力强、机械强度好、耐腐性能优异、极佳的耐候性等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工防腐涂料领域，具体涉及一种具备核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
防腐涂料是一种以树脂为主要成分附加功能性添加剂的有机液料，由添加剂所组成的无机粉料采用合理比例复配而成。在防锈涂料组分中，对防腐功能起关键作用的是颜料和成膜物质。传统的醇酸防腐涂料虽然漆膜丰满、附着力强、机械强度好，但是涂膜软，耐酸碱性差；而丙烯酸防腐涂料虽然有着优异的耐腐蚀性，但是润湿性差，成膜速度过快，影响涂层质量。公开号为CN103555158A的中国专利申请公开了一种高效醇酸树脂防腐涂料的制备方法，在基本醇酸的基础上，通过加入磷酸酯、硫酸钡和滑石粉使产品粒度均匀、光泽持久并具有很好的耐腐蚀性，但是由于醇酸本身的特性导致的耐候性差和较慢的干燥性依旧没有得到解决，此外添加的醋酸纤维和聚氨酯之间的相容性依然是一个有待于解决的问题。公开号为CN104513575A的中国专利申请公开了一种丙烯酸系防腐涂料的制备方法，通过对丙烯酸树脂进行改性，并通过对填料进行改性，提高了涂料的耐腐蚀性能和附着力，但涂层的机械性能、光泽和丰满度都有待于提高。防腐涂料最本质的问题是致密的涂层，隔绝空气和水与基材的接触。醇酸涂料与丙烯酸涂料在防腐性能上各有优缺点，但是简单的复配两种涂料本质上不能改变涂料间的相容性问题和涂层的稳定性。制备出一种兼具醇酸和丙烯酸优异防腐性能的涂料能够拓宽防腐涂料的应用范围和条件。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料。所述防腐涂料以醇酸树脂作为可聚合乳化剂，兼具了醇酸涂料和丙烯酸涂料优异防腐性能。本专利技术从水性醇酸树脂与聚丙烯酸酯乳液两种体系的优缺点的综合考虑，用乳液合成的手段，制备出了一种防护性能优于丙烯酸和醇酸的防腐涂料。本专利技术解决了现有产品存在缺陷，力学性能与耐水性等缺陷不能满足日益增长的防腐行业技术要求的问题，所制备的防腐涂料具有附着力强、机械强度好、耐腐性能优异等优点。本专利技术的另一目的在于提供上述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料的制备方法。一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，由以下按重量份计的组分制备而成：所述反应单体由苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸酯类单体组成；所述甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种以上，优选为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸丁酯的混合物；所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的一种以上。所述反应单体中苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸酯类单体的重量比为(14～21)：(14～21)：(10～18)：(0～8)。所述水性醇酸树脂由以下方法制备得到：(1)将80～90重量份亚麻油、12～15重量份季戊四醇、0.03～0.05重量份碱性催化剂置于容器中，于220～240℃醇解40～60min；得到醇解液；步骤(1)所述碱性催化剂为LiOH，CaO或蓖麻酸锂；(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)中醇解液与30～50重量份邻苯二甲酸酐、0.5～3重量份马来酸酐、5～10重量份2,2-二羟甲基丙酸和4～8重量份一缩二乙二醇混合，并加入0.03～0.04的酯化催化剂，加热升温至150～180℃，保温反应40-60min；随后升温至220～230℃，至一定的酸值，得到粗产物；步骤(2)所述酯化催化剂为bc-98(商品名)或对甲苯磺酸；所述酸值为40～50mg/gKOH；所述转速为160～190rpm；(3)将粗产物冷却，用中和剂中和至pH为7～8，得到水性醇酸树脂，所述醇酸树脂为微黄透明树脂。步骤(3)所述冷却温度为30～45℃。步骤(3)中所述中和剂为三乙胺或者质量百分比浓度为45％氨水。本专利技术采用季戊四醇作为多元醇，制备的醇酸树脂具有高油度(60％～65％)，柔韧性好的优点。所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种以上。所述消泡剂为BYK-361、BYK-355、BYK-354或BYK-390中的一种以上。所述颜料为磷酸锌、磷酸铝、钼酸锌、钼酸钙或偏硼酸钡中的一种以上。所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料的制备方法，具体包括以下步骤：(a)将40～50重量份水性醇酸树脂、0.1～0.3重量份引发剂和45～63重量份反应单体进行混合，加入30～70重量份去离子水，高速剪切乳化，得到预乳液；(b)将步骤(a)中25～30重量份预乳液与30～55重量份去离子水混合，加热升温至78～82℃，保温反应20～40min；滴加剩余部分的预乳液；随后加入0.02～0.08重量份引发剂和4.0～6.0重量份去离子水，升温至84～88℃，保温1.5～3h，得到醇酸丙烯酸复合乳液；(c)向步骤(b)的醇酸丙烯酸复合乳液中加入消泡剂1～2重量份，混合均匀，得到复合乳液；(d)将步骤(c)的复合乳液与15～20重量份颜料搅拌分散均匀，得到核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料。步骤(d)所述搅拌转速为100～170r/min。步骤(a)所述高速剪切的转速为4000～6000r/min，高速剪切乳化的时间为15～20min。步骤(b)中所述滴加的速度为10～20滴/min。步骤(b)所述剩余部分的预乳液需在3.5～4h滴完。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术基于水性醇酸树脂与聚丙烯酸酯乳液两种体系的优缺点的综合考虑，用乳液合成的手段，制备出了一种防护性能优于丙烯酸和醇酸的防腐涂料。本专利技术解决了现有产品在两种体系间的兼容性问题，使用可聚合的醇酸作为乳化剂，消除了乳化剂在成膜过程中的副作用，具有附着力强、机械强度好、耐腐性能优异、极佳的耐候性等特点。附图说明图1为实施例8制备的核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料的SEM图。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例1一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将80重量份亚麻油、12重量份季戊四醇、0.03重量份LiOH混合，在220℃醇解60min；得到醇解液；(2)将步骤(1)中醇解液与30重量份邻苯二甲酸酐、0.5重量份马来酸酐、5重量份2,2-二羟甲基丙酸和4重量份一缩二乙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：由以下按重量份计的组分制备而成：所述反应单体由苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、α‑甲基丙烯酸以及丙烯酸酯类单体组成。

【技术特征摘要】
1.一种核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：由以下按
重量份计的组分制备而成：
所述反应单体由苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸
酯类单体组成。
2.根据权利要求1所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种
以上；所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的
一种以上。
3.根据权利要求2所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与甲基丙
烯酸丁酯的混合物。
4.根据权利要求1所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述反应单体中苯乙烯、甲基丙烯酸酯类单体、α-甲基丙烯酸以及丙烯
酸酯类单体的重量比为(14～21)：(14～21)：(10～18)：(0～8)。
5.根据权利要求1所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述水性醇酸树脂由以下方法制备得到：
(1)将80～90重量份亚麻油、12～15重量份季戊四醇、0.03～0.05重量份碱
性催化剂置于容器中，于220～240℃醇解40-60min；得到醇解液；
(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)中醇解液与30～50重量份邻苯二甲酸
酐、0.5～3重量份马来酸酐、5～10重量份2,2-二羟甲基丙酸和4～8重量份一缩二
乙二醇混合，并加入0.03～0.04的酯化催化剂，加热升温至150～180℃，保温反

\t应40～60min；随后升温至220～230℃，至一定的酸值，得到粗产物；
(3)将粗产物冷却，用中和剂中和至pH为7～8，得到水性醇酸树脂。
6.根据权利要求5所述核壳结构的醇酸树脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：步骤(1)所述碱性催化剂为LiOH，CaO或蓖麻酸锂；
步骤(2)所述酯化催化剂为bc-98或对甲苯磺酸；步骤(2)所述酸值为
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【专利技术属性】
技术研发人员：涂伟萍，张翔，崔航，卢明，方增滨，张明徽，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44