一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防腐涂料技术领域，主要是一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶及其制备方法。本发明专利技术提供的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶包括如下组分原料：环氧磷酸酯、丙烯酸酯单体混合物、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、水溶性引发剂、去离子水。本发明专利技术还提供了环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶的制备方法，将环氧磷酸酯与丙烯酸酯单体混合，在乳化剂作用下，在去离子水中乳化，得到的混合的预乳化物，通过乳液聚合反应，得到丙烯酸酯

【技术实现步骤摘要】
一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防腐涂料
，特别是一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂料是高分子材料中的一种，通过固化工艺形成的涂膜对基材起到装饰和保护作用，与我们的生活息息相关。常见的涂料主要有：丙烯酸树脂涂料，环氧树脂涂料，醇酸树脂涂料，聚氨酯树脂涂料及有机硅树脂涂料等。随着国家对涂料VOC排放进行严格管控。在这样背景下，涂料行业不得不从溶剂型涂料向水性涂料转型升级。水性涂料中含有较少甚至基本不含有有机溶剂，能够从根本解决VOC排放量高的问题，且水性涂料用水作为溶剂，有着节能环保、价格低廉等优点。
[0003]水性丙烯酸乳胶具有优异的保光、保色性，成膜性能、耐候性能好，价格低廉且合成工艺简单，因此在涂料领域得到广泛使用。然而，传统的丙烯酸乳胶形成的分子链以线性为主，干燥后的涂膜交联密度低，并且存在最低成膜温度高，耐水、耐溶剂性能差，机械性能差等缺陷。由于较多性能缺陷的存在，极大限制了丙烯酸乳胶涂料在防腐涂料中的使用。
[0004]为了改善丙烯酸乳胶的性能，拓宽其应用范围，目前多数水性环氧树脂的制备是利用相转换法进行。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水型转变为水包油型，形成可稀释性水性环氧体系。但所制备的水性环氧树脂其水分散体的储存稳定性，干燥速度，以及金属防护性能都相较于油性环氧涂料有很大差距。
[0005]因此，有必要对现有的水性环氧树脂的组成进行优化，以更好地将其应用于金属防护领域。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶及其制备方法。
[0007]为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面提供一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，具体技术方案如下：
[0009]一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，包括如下配比的组分原料：
[0010][0011][0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述环氧磷酸酯的质量分数可以为10～15wt％，也可以为15～20wt％，还可以为12～18wt％。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述环氧磷酸酯的质量分数为10wt％，12wt％，15wt％，20wt％。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述丙烯酸酯单体混合物的质量分数可以为30～45wt％，也可以为30～40wt％，还可以为35～45wt％。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述丙烯酸酯单体混合物的质量分数为15wt％，30wt％，35wt％，45wt％。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述阴离子乳化剂的质量分数可以为1～3wt％，也可以为3～5wt％，还可以为2～4wt％。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述阴离子乳化剂的质量分数为1wt％，2.3wt％，2.9wt％，5wt％。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述非离子乳化剂的质量分数可以为1～3wt％，也可以为3～5wt％，还可以为2～4wt％。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述非离子乳化剂的质量分数为1wt％，2.3wt％，4.5wt％，5wt％。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性引发剂的质量分数可以为0.1～0.3wt％，也可以为0.3～0.5wt％，还可以为0.2～0.4wt％。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述非离子乳化剂的质量分数为0.1wt％，0.2wt％，0.4wt％，0.5wt％。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述环氧磷酸酯由如下配比的组分制备得到：
[0018][0019]优选地，所述双酚A型环氧树脂环氧值为0.4～0.6mol/100g；更优选为0.44～0.54mol/100g。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述环氧磷酸酯的制备方法，包括如下步骤：
[0021]步骤一、在无水无氧环境下，将五氧化二磷与丙烯酸羟乙酯、无水乙醇混合，进行反应；
[0022]步骤二、向步骤一反应产物中加入双酚A型环氧树脂，反应得到环氧磷酸酯。
[0023]优选地，步骤一中反应温度为室温。
[0024]优选地，步骤一中反应过程需搅拌，搅拌转速为100～400rpm；更优选地，所述搅拌转速可以为100～200rpm，也可以为300～400rpm，还可以为200～300rpm。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述搅拌转速为100rpm，200rpm，300rpm，400rpm。
[0025]优选地，步骤一中反应时间为2～6h；更优选地，所述反应时间可以为2～4h，也可以为4～6h，还可以为3～5h。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述反应时间为2h，4h，5h，6h。
[0026]优选地，步骤二中加入双酚A型环氧树脂后需搅拌，搅拌转速为300～800rpm；更优选地，所述搅拌转速可以为200～400rpm，也可以为400～600rpm，也可以为500～700rpm，还可以为600～800rpm。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述搅拌转速为300rpm，500rpm，700rpm，800rpm。
[0027]优选地，步骤二中反应温度为60～80℃；更优选地，所述反应温度可以为60～70
℃，也可以为70～80℃，还可以为65～75℃。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述反应温度为60℃，65℃，70℃，80℃。
[0028]优选地，步骤二中反应时间为2～6h；更优选地，所述反应时间可以为2～4h，也可以为4～6h，还可以为3～5h。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述反应温度为2h，3h，5h，6h。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述丙烯酸酯单体混合物包括如下质量分数配比的组分原料：
[0030][0031]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述阴离子乳化剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基磺酸钠、单十二烷基磷酸酯钾盐、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；
[0032]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述非离子乳化剂选自壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、甘油异硬脂酸酯、聚山梨醇酯
‑
60中的一种或几种；
[0033]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述水溶性引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或几种。
[0034]本专利技术第二方面提供上述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1、将部分阴离子乳化剂、部分非离子乳化剂和部分水溶性引发剂加入部分去离子中，然后加入丙烯酸酯单体混合物和环氧磷酸酯，高速分散，得预乳化物；
[0036]S2、将剩余的阴离子乳化剂、剩余的非离子乳化剂和剩余的水溶性引发剂加入剩余的去离子水中，加入部分S1所得预乳化物，体系首先升温至70～80℃，搅拌条件下反应，再次升温至75～85℃，逐步加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，包括如下配比的组分原料：2.如权利要求1所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，所述环氧磷酸酯由如下配比的组分制备得到：3.如权利要求2所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，所述环氧磷酸酯的制备方法，包括如下步骤：步骤一、在无水无氧环境下，将五氧化二磷与丙烯酸羟乙酯、无水乙醇混合，进行反应；步骤二、向步骤一反应产物中加入双酚A型环氧树脂，反应得到环氧磷酸酯。4.如权利要求3所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，还包括以下特征中的一项或几项：1)步骤一中反应温度为室温；2)步骤一中反应过程需搅拌，搅拌转速为100～400rpm；3)步骤一中反应时间为2～6h；4)步骤二中加入双酚A型环氧树脂后需搅拌，搅拌转速为300～800rpm；5)步骤二中反应温度为60～80℃；6)步骤二中反应时间为2～6h。5.如权利要求1所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，所述丙烯酸酯单体混合物包括如下配比的组分原料：单体混合物包括如下配比的组分原料：6.如权利要求1所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶，其特征在于，还包括以下特征中的一项或几项：(a)所述阴离子乳化剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基磺酸钠、单十二烷基磷
酸酯钾盐、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；(b)所述非离子乳化剂选自壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、甘油异硬脂酸酯、聚山梨醇酯
‑
60中的一种或几种；(c)所述水溶性引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或几种。7.一种如权利要求1～6任一项所述的环氧磷酸酯掺杂丙烯酸酯复合乳胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将部分阴离子乳化剂、部分非离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李为立，马勇，陈勇，林定多，
申请(专利权)人：上海平谦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：