一种自交联互穿网络聚合物防锈乳液及其制备方法技术

一种自交联互穿网络聚合物防锈乳液及其制备方法，本发明专利技术涉及一种乳液及其制备方法。它为解决现有防锈乳液的涂膜耐候性、耐水性、耐盐雾性、耐化学药品腐蚀性以及储存稳定性差的问题。自交联互穿网络聚合物防锈乳液按重量份数比由２～５０份环氧树脂、２０～８０份不饱和烯单体混合物、０．５～８份不饱和烯羧酸、０．５～２５份功能性有机硅烷、０．５～２０份功能性有机氟单体、０．１～１．２份交联剂、０．５～１．５份中和剂、１～８份乳化剂、０．０５～０．６份链转移剂、０．２～０．６份ｐＨ调节剂、０．３～０．８份引发剂、９０～１５０份软化水和０．２～５份交联固化剂制成。自交联互穿网络聚合物防锈乳液由以下方法制备：在１、２、３号反应器中配料后在３号反应器混料，出料得到自交联互穿网络聚合物防锈乳液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防锈用乳液及其制备方法。
技术介绍
防锈乳液广泛用于现代工业、交通、能源和海洋工程等各种结构件的防锈。国内绝大多数防锈乳液为溶剂型体系，含有大量的可挥发有机化合物，有毒、易燃，会对人体和环境造成危害。近年来，随着科技的发展和人们环保意识的提高以及环保法规的日趋严格，涂料工业朝着经济、效率、生态和能源的方向发展。因而防锈乳液用树脂的无溶剂化和水性化成为发展的必然趋势，目前针对树脂水性化的研究主要集中在分散体型水性环氧树脂和乳液型水性环氧树脂，分散体型水性丙烯酸树脂和乳液型丙烯酸树脂，单组分类型水性聚氨酯分散体和双组分类型水性聚氨酯分散体体系，水性醇酸树脂等以及其相应的接枝改性上。但现有的水性防锈乳液存在涂膜耐候性、耐水性、耐盐雾性、耐化学药品腐蚀性以及储存稳定性差的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的防锈乳液存在涂膜耐候性、耐水性、耐盐雾性、耐化学药品腐蚀性以及储存稳定性差的问题。一种自交联互穿网络聚合物防锈乳液按照重量份数比由2～50份环氧树脂、20～80份不饱和烯单体混合物、0.5～8份不饱和烯羧酸、0.5～25份功能性有机硅烷、0.5～20份功能性有机氟单体、0.1～1.2份交联剂、0.5～1.5份中和剂、1～8份乳化剂、0.05～0.6份链转移剂、0.2～0.6份PH调节剂、0.3～0.8份引发剂、90～150份软化水和0.2～5份交联固化剂制成。自交联互穿网络聚合物防锈乳液通过以下步骤制成(一)按照重量份数比在1号反应器中加入25～40份软化水、0.3～3份乳化剂和0.2～0.5份中和剂，然后用搅拌器以1500～2500转/分钟的速度对混合液进行搅拌，在搅拌的同时加入10～40份不饱和烯单体混合物、0.2～4份不饱和烯羧酸、2～50份环氧树脂、0.05～8份功能性有机氟单体、0.1～9份功能性有机硅烷单体和0.05～0.6份交联剂并继续以1500～2500转/分钟的速度搅拌30～60分钟；(二)按照重量份数比在2号反应器中加入25～40份软化水、0.4～3份乳化剂和0.3～1份中和剂，然后用搅拌器以1500～2500转/分钟的速度对混合液进行搅拌，在搅拌的同时加入10～40份不饱和单体混合物、0.3～4份不饱和烯酸、0.05～8份功能性有机氟单体、0.05～0.6份交联剂、0.2～0.9份有机硅烷单体和0.025～0.3份链转移剂并继续以1500～2500转/分钟的速度搅拌30～60分钟；(三)按照重量份数比在3号反应器中加入35～45份软化水、0.3～2份乳化剂和0.2～0.6份PH值调节剂，然后用搅拌器以1500～2500转/分钟的速度对混合液进行搅拌并将混合液加热到70～80℃，保持温度并向3号反应器中加入1号反应器中混合液总重量的15～30％，然后向3号反应器中加入0.025～0.3份链转移剂和1～2.7份质量浓度为3.2～4.2％的引发剂软化水溶液，将混合液的温度加热到80～85℃并保持30分钟，然后在60～180分钟内向3号反应器中滴加1号反应器中所有剩余的混合液和1.1～6.2份引发剂水溶液，将温度控制在80～85℃并保持30分钟；(四)继续保持温度在80～85℃并在60～120分钟内向3号反应器中滴加2号反应器中的所有混合液和1.1～8份质量浓度为3.2～4.2％的引发剂软化水溶液；(五)继续保持温度为80～85℃并在30～60分钟内向3号反应器中加入0.1～4份功能性有机氟单体、0.2～7份功能性有机硅烷和1.1～6.2份质量浓度为3.2～4.2％的引发剂软化水溶液；(六)继续保持温度在80～85℃30分钟，然后向3号反应器中加入1～2.7份质量浓度为3.2～4.2％的引发剂软化水溶液并将温度升高到90℃；(七)将3号反应器冷却至室温，然后向3号反应器中加入0.2～5份交联固化剂，搅拌均匀后过滤出料，得到一种自交联互穿网络聚合物防锈乳液。本专利技术中的自交联互穿网络聚合物乳液制备的防锈乳液具有以下优点(1)涂膜耐性优异，这是因为首先，该乳液合成中不用或少用小分子的乳化剂，减少了在涂膜中的迁移；其二，该乳液中引入有机硅单体和含氟单体，该链段会富集到涂膜表面，增加涂膜的耐候性；其三，乳液体系中引入憎水性的环氧树脂，并能交联成膜，增加涂膜的致密性，从而提高体系的耐化学药品腐蚀性；另外自交联的有机硅系统还能和填料反应，增加涂膜的致密性；(2)乳液具有优异的稳定性，该乳液具有优异的钙离子稳定性和优异的储存稳定性，固化剂和环氧基团在储存过程中不发生反应，能够稳定共存，而成膜时在毛细管张力作用下进入乳胶粒子内部发生自交联反应；(3)乳液具有高承载能力，乳液中引入了极性单体和反应性乳化剂，使乳液具有优异的颜料润湿性和分散性，可以减少分散剂的用量；(4)涂膜具有优异的防腐性，本专利技术中采用了磷酸酯类乳化剂和其它类型的乳化剂相复配，该组合能将金属表面的水优先置换出来，而且某些乳化剂还能和金属发生反应，提高涂膜的附着力和涂膜的耐盐雾性，另外乳液体系的多重交联和表面富集性使涂膜具有更优异的防腐性。本专利技术中的自交联互穿网络聚合物乳液制备的防锈涂料耐盐雾性好，800h不透锈，耐光性好，户外老化2年失光率仅10％，耐水性好，600h不泛白，本专利技术制备的自交联互穿网络聚合物防锈乳液为单组分包装，储存稳定性好，使用方便，制备工艺简单，可操作性好。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中自交联互穿网络聚合物防锈乳液按照重量份数比由2～50份环氧树脂、20～80份不饱和烯单体混合物、0.5～8份不饱和烯羧酸、0.5～25份功能性有机硅烷、0.5～20份功能性有机氟单体、0.1～1.2份交联剂、0.5～1.5份中和剂、1～8份乳化剂、0.05～0.6份链转移剂、0.2～0.6份PH调节剂、0.3～0.8份引发剂、90～150份软化水和0.2～5份交联固化剂制成。具体实施例方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点在于自交联互穿网络聚合物防锈乳液按照重量份分数比由5～45份环氧树脂、25～60份不饱和烯单体混合物、1～6份不饱和烯羧酸、5～15份功能性有机硅烷、2～15份功能性有机氟单体、0.5～1份交联剂、1～1.2份中和剂、2～6份乳化剂、0.06～0.5份链转移剂、0.3～0.55份PH调节剂、0.4～0.65份引发剂、95～135份软化水和0.5～3份交联固化剂制成。具体实施例方式三本实施方式与具体实施方式一的不同点在于自交联互穿网络聚合物防锈乳液按照重量份数比由45份环氧树脂、50份不饱和烯单体混合物、3份不饱和烯羧酸、5份功能性有机硅烷、10份功能性有机氟单体、1份交联剂、1份中和剂、4份乳化剂、0.5份链转移剂、0.5份PH调节剂、0.4份引发剂、90份软化水和3份交联固化剂制成。具体实施例方式四本实施方式与具体实施方式一的不同点在于环氧树脂为E-51、E-44、E-20、E-12或环氧酯中的一种；不饱和烯单体混合物由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸月桂酸酯、丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸3-羟丁酯、丙烯酸羟戊基酯、丙烯酸羟己基酯、丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自交联互穿网络聚合物防锈乳液，其特征在于自交联互穿网络聚合物防锈乳液按照重量份数比由２～５０份环氧树脂、２０～８０份不饱和烯单体混合物、０．５～８份不饱和烯羧酸、０．５～２５份功能性有机硅烷、０．５～２０份功能性有机氟单体、０．１～１．２份交联剂、０．５～１．５份中和剂、１～８份乳化剂、０．０５～０．６份链转移剂、０．２～０．６份ＰＨ调节剂、０．３～０．８份引发剂、９０～１５０份软化水和０．２～５份交联固化剂制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，陆明，张巨生，王文辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]