水性丙烯酸乳液及其制备方法和水性防腐涂料技术

本发明专利技术公开了一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和水性防腐涂料，该水性丙烯酸乳液的固含量为30～50％，其由包括以下重量百分数的原料组分制得：0.1～5％乳化剂、70～95％单体A、0.1～20％后交联单体、0.1～6％含有至少一个硅氧烷官能团的不饱和单体、2～18％含羟基官能团单体、0.1～1.5％引发剂；乳化剂包括含铵反应性乳化剂和含磷反应性乳化剂中的至少一种；单体A选自丙烯酸酯类单体或苯乙烯、丙烯腈、羧酸类单体、羧酸酐类单体和丙烯酰胺类单体中至少一种与丙烯酸酯类单体的组合，丙烯酸酯类单体包含占原料组分的总质量0.1～10％的甲基丙烯酸缩水甘油酯。本发明专利技术水性丙烯酸乳液具有优异的耐水耐盐雾性能。

Waterborne acrylic emulsion, preparation method and waterborne anticorrosive coating

【技术实现步骤摘要】
水性丙烯酸乳液及其制备方法和水性防腐涂料
本专利技术涉及防腐涂料
，尤其是涉及一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和水性防腐涂料。
技术介绍
目前，国家大力提倡环保型涂料，由于传统的油性涂料会造成严重污染，而水性工业涂料以水作为溶剂，可节约资源，降低生产成本，且该类涂料施工时VOC含量低，可大大降低对大气的污染，因而，水性工业涂料是环保涂料的重要组成之一。水性丙烯酸乳液是制备水性工业涂料的重要原料，而现有的丙烯酸乳液存在耐水耐盐雾性能低下的问题，进而会影响制备的水性涂料的性能。因而，目前市场急需一款有较好的耐水耐盐雾性能的水性丙烯酸乳液产品。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和水性防腐涂料，该水性丙烯酸乳液具有优异的耐水耐盐雾性能。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种水性丙烯酸乳液，该水性丙烯酸乳液的固含量为30～50wt％；以所述水性丙烯酸乳液的干重为基准，所述水性丙烯酸乳液由包括以下质量百分数的原料组分制得：0.1～5％乳化剂、70～95％单体A、0.1～20％后交联单体、0.1～6％单体B、2～18％单体C、0.1～1.5％引发剂；所述乳化剂包括含铵反应性乳化剂和含磷反应性乳化剂中的一种或两种任意比例混合；所述单体A选自丙烯酸酯类单体或苯乙烯、丙烯腈、羧酸类单体、羧酸酐类单体、丙烯酰胺类单体中至少一种与丙烯酸酯类单体的组合，所述丙烯酸酯类单体包含甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯占所述原料组分的总质量的0.1～10％；所述单体B为含有至少一个硅氧烷官能团的不饱和单体；所述单体C为含羟基官能团单体；所述引发剂为氧化还原类引发剂。优选地，以所述水性丙烯酸乳液的干重为基准，所述水性丙烯酸乳液由包括以下质量百分数的原料组分制得：0.5～2.5％乳化剂、88～92％单体A、2.5～7％后交联单体、0.1～3％单体B、2～18％单体C、1.0～1.5％引发剂。根据本专利技术的一些实施例，所述含磷反应性乳化剂为含活性基团一的磷酸酯反应性乳化剂，所述活性基团一选自烯丙氧基、乙烯基、环氧基、丙烯酰胺官能团、丙烯酸酯官能团中的至少一种；所述含铵反应性乳化剂为硫酸铵反应性乳化剂、磺酸铵反应性乳化剂、羧酸铵反应性乳化剂中的至少一种，且所述含铵反应性乳化剂中含活性基团二，所述活性基团二选自烯丙氧基、乙烯基、环氧基、丙烯酰胺官能团、丙烯酸酯官能团中的至少一种可聚合不饱和官能团。根据本专利技术的一些实施例，所述丙烯酸酯类单体还包括：至少一种其均聚物玻璃化转变温度高于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度的硬单体，以及至少一种其均聚物玻璃化转变温度低于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度的软单体；所述硬单体的均聚物玻璃化转变温度高于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度10～120℃；所述软单体的均聚物玻璃化转变温度低于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度20～100℃；所述硬单体和所述软单体的搭配比例满足公式：1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+······+Wn/Tgn，其中，Tg为产品水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度，Wn为第n种单体的质量分数，Tgn为第n种单体对应均聚物的玻璃化转变温度，Tg的范围在26～30℃。根据本专利技术的一些实施例，所述硬单体选自(甲基)丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；且所述单体A中，苯乙烯的含量不少于所述硬单体总质量的10％；进一步地，所述甲基丙烯酸乙酯的含量占所述硬单体总质量的5～20％。根据本专利技术的一些实施例，所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸混丁酯、丙烯酸甲酯、2-丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述单体A选自羧酸类单体、羧酸酐类单体和丙烯酰胺类单体中至少一种与丙烯酸酯类单体的组合；所述羧酸类单体选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸中的至少一种；所述羧酸酐类单体选自(甲基)丙烯酸酐、马来酸酐、富马酸酐中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述后交联单体选自双丙酮(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯醛、烷基中具有1-20个碳原子的乙烯基烷基酮、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和己二酸二酰肼中的至少一种。优选地，后交联单体选自质量比为(1.2～6)：1的双丙酮(甲基)丙烯酰胺和己二酸二酰肼。根据本专利技术的一些实施例，所述单体B选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三(β-三甲氧基乙氧基)硅烷和甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述单体C选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种。另外，引发剂具体可采用过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、叔丁基过氧化氢、异丙基苯过氧化氢、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐、过硼酸钠、过磷酸及其盐、高锰酸钾、过二硫酸的铵盐或过二硫酸的碱金属盐。本专利技术的第二方面，提供一种本专利技术第一方面所提供的任一种水性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：S1、向反应容器一中加入部分乳化剂和水，乳化剂的添加量为乳化剂总量的60～80％，水的添加量为总水量的30～50％，所述总水量为所述水性丙烯酸乳液的原料组分的总质量的50～70％；而后加入单体A、后交联单体、单体C、剩余的乳化剂和剩余的水进行预乳化，得到预乳化液；S2、向反应容器二中投入5～20wt％步骤S1所得的预乳化液；升温至75～85℃，加入占引发剂总量25～35wt％的引发剂；待出现蓝光20～30min后，滴加剩余的预乳化液和剩余的引发剂，滴加2～3h后，加入单体B混匀并继续滴加，且1～120min滴加完，得混合液；S3、将所述混合液在75～85℃条件下保温反应1～2h，而后降温至65～70℃，保温反应10～40min，再将pH值调节至7～9。本专利技术的第三方面，提供一种水性防腐涂料，该水性防腐涂料的原料包括本专利技术第一方面所提供的任一种水性丙烯酸乳液，以及颜填料和水性助剂；所述水性防腐涂料的颜基质量比为0.8～1.8；所述水性助剂的用量占所述原料的总质量的2～18％。以上水性防腐涂料的颜基质量比的计算公式为：颜基质量比＝m颜料干重/m基料干重，其中，m颜料干重为配方中颜填料的质量，m基料干重为配方中水性丙烯酸乳液的固体质量。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供了一种水性丙烯酸乳液，该水性丙烯酸乳液采用含铵反应性乳化剂和/或含磷反应性乳化剂对单体进行预乳化，并通过甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚增强耐水性，同时通过采用含硅功能性单体，通过各原料之间的协同配合，可大幅度提高产品水性丙烯酸乳液的耐水耐盐雾性能。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性丙烯酸乳液，其特征在于，该水性丙烯酸乳液的固含量为30～50wt％；以所述水性丙烯酸乳液的干重为基准，所述水性丙烯酸乳液由包括以下质量百分数的原料组分制得：0.1～5％乳化剂、70～95％单体A、0.1～20％后交联单体、0.1～6％单体B、2～18％单体C、0.1～1.5％引发剂；/n所述乳化剂包括含铵反应性乳化剂和含磷反应性乳化剂中的一种或两种任意比例混合；/n所述单体A选自丙烯酸酯类单体或苯乙烯、丙烯腈、羧酸类单体、羧酸酐类单体、丙烯酰胺类单体中至少一种与丙烯酸酯类单体的组合，所述丙烯酸酯类单体包含甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯占所述原料组分的总质量的0.1～10％；/n所述单体B为含有至少一个硅氧烷官能团的不饱和单体；/n所述单体C为含羟基官能团单体；/n所述引发剂为氧化还原类引发剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性丙烯酸乳液，其特征在于，该水性丙烯酸乳液的固含量为30～50wt％；以所述水性丙烯酸乳液的干重为基准，所述水性丙烯酸乳液由包括以下质量百分数的原料组分制得：0.1～5％乳化剂、70～95％单体A、0.1～20％后交联单体、0.1～6％单体B、2～18％单体C、0.1～1.5％引发剂；
所述乳化剂包括含铵反应性乳化剂和含磷反应性乳化剂中的一种或两种任意比例混合；
所述单体A选自丙烯酸酯类单体或苯乙烯、丙烯腈、羧酸类单体、羧酸酐类单体、丙烯酰胺类单体中至少一种与丙烯酸酯类单体的组合，所述丙烯酸酯类单体包含甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯占所述原料组分的总质量的0.1～10％；
所述单体B为含有至少一个硅氧烷官能团的不饱和单体；
所述单体C为含羟基官能团单体；
所述引发剂为氧化还原类引发剂。


2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，所述含磷反应性乳化剂为含活性基团一的磷酸酯反应性乳化剂，所述活性基团一选自烯丙氧基、乙烯基、环氧基、丙烯酰胺官能团、丙烯酸酯官能团中的至少一种；
所述含铵反应性乳化剂为硫酸铵反应性乳化剂、磺酸铵反应性乳化剂、羧酸铵反应性乳化剂中的至少一种，且所述含铵反应性乳化剂中含活性基团二，所述活性基团二选自烯丙氧基、乙烯基、环氧基、丙烯酰胺官能团、丙烯酸酯官能团中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体还包括：至少一种其均聚物玻璃化转变温度高于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度的硬单体，以及至少一种其均聚物玻璃化转变温度低于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度的软单体；
所述硬单体的均聚物玻璃化转变温度高于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度10～120℃；所述软单体的均聚物玻璃化转变温度低于产品水性丙烯酸乳液玻璃化转变温度20～100℃；所述硬单体和所述软单体的搭配比例满足公式：1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+······+Wn/Tgn，其中，Tg为产品水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度，Wn为第n种单体的质量分数，Tgn为第n种单体对应均聚物的玻璃化转变温度，Tg的范围在26～30℃。


4.根据权利要求3所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，所述硬单体选自(甲基)丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；且所述单体A中，苯乙烯的含量不少于所述硬单体总质量的10％。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高春生，康宁，
申请(专利权)人：江西省高精科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36