一种快干型水性金属漆用苯丙乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种快干型水性金属漆用苯丙乳液及其制备方法，按重量份计，包括以下原料：苯乙烯15

【技术实现步骤摘要】
一种快干型水性金属漆用苯丙乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种快干型水性金属漆用苯丙乳液及其制备方法，属于金属防腐


技术介绍

[0002]近年来，随着水性工业漆的快速发展和防腐要求的日益苛刻及市场的竞争白热化，对水性金属漆的施工效率要求越来越高，尤其是水性金属表面漆膜的干燥速度、光泽、硬度、防腐防锈性能的要求越来越高，水性金属漆既要具有一定的防腐性能及光泽和硬度，同时又要满足快速的实干速度要求。
[0003]现有专利公开了一种生产水性金属漆用树脂乳液的方法及其生产的树脂乳液(CN102432730A)，所述树脂乳液是由包括下列重量份的原料制得的：0～260重量份的苯乙烯、40～310重量份的甲基丙烯酸甲酯、3.0～5.0重量份的丙烯酰胺、16.5～23.5重量份的丙烯酸、182～202重量份的丙烯酸丁酯、18～38重量份的功能型不饱和单体、1.1～2.1重量份的乳化剂、5.4～7.4重量份的含磷和双键的可聚合型表面活性剂、8～12重量份的有机硅单体和45～55重量份的质量浓度为12～16％的Zn
2+
溶液。
[0004]另外，专利公开了用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法(CN101250365)，其配方如下：丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的80％～99％；含磷酸酯基团的丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的1％～20％；乳化剂：占聚合单体总量的3％～10％；水溶性引发剂：占聚合单体总量的0.2％～1％；去离子水：占产品总量的70％～50％。
[0005]再有专利公开了一种水性金属漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法(CN105254800A)，该乳液由如下重量份的物质构成，不包含羧基或者羟基的乙烯基单体或乙烯基芳香化合物：33～45份，包含羟基的乙烯基单体：1～7份，包含羧基的乙烯基单体：0.5～1份，功能单体：1～3份，有机硅单体：1～3份，引发剂：0.15～0.4份，复合乳化剂：1～4份，中和剂：0.1～0.5份，pH缓冲剂：0.05～0.1份，去离子水：45～50份，经核/壳乳液聚合得到。
[0006]上述现有技术及目前市售的普通金属漆用水性苯丙乳液配制的水性金属漆，只具备金属漆的基本防腐要求，不具备快速表干以及实干的性能，不能解决施工完成后短时间内对钢构件进行堆叠，淋雨等问题，延长了施工进度，严重降低了工作效率。而实干速度越快，漆膜性能就能更快的体现，防腐性能就越好，工作效率就可以有效地提升，从而降低整体的物料人工成本。尤其在夏天的高温下，漆膜容易发软，硬度建立时间漫长，严重影响工期。
[0007]因此，开发一种既有快速实干的性能，同时又有很好的光泽度和硬度，以及良好的耐水性、耐盐水性及耐盐雾性等防腐性能的专用水性丙烯酸乳液，是一项迫切的工作。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种快干型水性金属漆用苯丙乳液及其制备方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，按重量份计，包括以下原料：苯乙烯15-20份，甲基丙烯酸甲酯10-20份，丙烯酸丁酯5-10份，丙烯酸1-5份，磷酸酯类功能单体1-5份，交联单体1-5份，乳化剂1-5份，过硫酸盐0.1-1份，氧化剂0.1-0.5份，还原剂0.1-0.5份，水45-55份。
[0010]作为优选，所述磷酸酯类功能单体采用多官能度酸性丙烯酸酯磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、烷基磷酸酯类特殊单体、硅氧烷磷酸酯等磷酸酯类功能单体中的至少一种。
[0011]作为优选，所述乳化剂采用烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、壬基酚乙氧基化物中的至少一种。
[0012]作为优选，所述十二烷基苯磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钾。
[0013]作为优选，所述交联单体采用甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。
[0014]作为优选，所述过硫酸盐采用过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的至少一种。
[0015]作为优选，所述氧化剂采用过氧化氢；所述还原剂采用维生素C。
[0016]另外，本专利技术还提供了一种所述快干型水性金属漆用苯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0017]1)一段预乳化液的制备：加入配方量20-30％的水和配方量20-30％的乳化剂到预乳化缸中，打开搅拌器，依次投入配方量40-60％的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸单体，搅拌分散20-40分钟；
[0018]2)二段预乳化液的制备：加入配方量20-30％的水和配方量20-30％的乳化剂到预乳化缸中，打开搅拌器，依次投入剩余的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交联单体及磷酸酯类功能单体，搅拌分散20-40分钟；
[0019]3)向反应器中加入剩余的水和剩余的乳化剂，均匀搅拌，升温至70-90℃；
[0020]4)连续均匀滴加过硫酸盐溶液，3-5分钟后连续均匀滴加步骤1)制备的一段预乳化液，滴加1.5-2.5小时，保温1.5-2.5小时，然后连续均匀滴加步骤2)制备的二段预乳化液，滴加2-4小时，滴加完毕后升温至80-85℃，保温0.5-1.5小时；
[0021]5)降温至70-75℃；
[0022]6)向乳液中同时滴加配方量40-60％的还原剂和配方量40-60％的氧化剂的水溶液，滴加15-25分钟，保温30-50分钟；
[0023]7)继续降温至60-65℃；
[0024]8)向乳液中同时滴加剩余的还原剂和氧化剂的水溶液，滴加15-25分钟，保温30-50分钟；
[0025]9)关闭加热器，待乳液降温至室温，过滤包装。
[0026]本专利技术的机理：
[0027]根据常规乳胶粒成膜理论，玻璃化转变温度越高，其干燥速度越快，反之干速越慢。根据涂料干燥速度的影响因素，成膜助剂量越少，干速越快。本专利技术采用分子设计技术，控制丙烯酸乳胶粒核壳结构的分子排列，软单体主要分布在核层，硬单体主要分布在壳层，既降低了乳液的最低成膜温度，减少涂料中成膜助剂的添加，同时壳层具有较高的玻璃化转变温度，显著提高漆膜实干速度；同时设计交联单体镶嵌在乳胶粒表层，依托壳层的高玻
璃化转变温度，交联单体可以更快形成非常致密的保护膜，保证了良好的耐水性、耐盐水性及耐盐雾性等防腐性能；同时采用特殊的磷酸酯类功能单体通过聚合反应设计接枝到丙烯酸乳胶粒子表层，同样依托壳层的高玻璃化转变温度，使其配制成的金属涂料与金属离子具有良好的络合作用，同时也加快与基材附着力的建立时间以及早期耐水的性能提升。配制成的金属涂料中既减少了成膜助剂的添加，通过直接一道喷涂或刷涂在金属表面上，形成致密而平整光滑的漆膜，又提高了硬度建立时间，节省成本，提高工作效率，是一种快速达到实干同时兼顾防腐性能要求的水性金属漆用苯丙乳液。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：苯乙烯15-20份，甲基丙烯酸甲酯10-20份，丙烯酸丁酯5-10份，丙烯酸1-5份，磷酸酯类功能单体1-5份，交联单体1-5份，乳化剂1-5份，过硫酸盐0.1-1份，氧化剂0.1-0.5份，还原剂0.1-0.5份，水45-55份。2.根据权利要求1所述的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，所述磷酸酯类功能单体采用多官能度酸性丙烯酸酯磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、烷基磷酸酯类特殊单体、硅氧烷磷酸酯等磷酸酯类功能单体中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，所述乳化剂采用烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、壬基酚乙氧基化物中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钾。5.根据权利要求1所述的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，所述交联单体采用甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种快干型水性金属漆用苯丙乳液，其特征在于，所述过硫酸盐采用过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种快干...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敬荣，魏世辕，熊磊，
申请(专利权)人：广东科力德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：