【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水性助剂，具体涉及一种高效水性防锈助剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着水性技术的发展，水性涂料在金属轻防腐方面的应用也越来越广泛。由于金属在冶炼过程中含有极少量杂质，当水性涂料刷在金属表面时，由水性涂料中的水、水性涂料中的少量电解质、金属及金属内的杂质形成原电池，很容易造成金属表面的电化学腐蚀，出现闪锈。涂料在金属表面干燥后形成保护层，可持续保护金属不被水和氧气侵蚀，在长期使用过程中，由于涂层的老化、机械破坏或涂层与基材附着力差、自身致密性不足等因素影响，涂层内部的金属依然被环境中的水、氧气等侵蚀。
2、这两类问题是水性涂料对金属的最常见锈蚀。闪锈问题通常是通过添加抗闪锈助剂解决。常规的抗闪锈助剂有无机和有机小分子化合物，如亚硝酸钠、钼酸盐、铬酸锶、苯并三氮唑、苯并异噻唑啉衍生物、烷基咪唑及巯基苯并咪唑等，这些抗闪锈助剂由于后期保护能力差或环保性能不佳，受到市场诟病。后期防锈通常是通过添加防锈颜填料等实现。常规防锈颜填料有氧化锌，锌改性磷酸盐，三聚磷酸盐等，通常防锈填料的密度较大，耐水差，与乳液的配伍性不佳，易造成填料返粗等问题，影响后期施工。
3、cn105949366a提供了一种金属防锈乳液，所述乳液的原料包括35-55wt%的乙烯基单体，1.5-5wt%丙烯酸磷酸酯和活性有机硅烷混合物，0.5-3wt%丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酰胺的混合物以及1-7wt%含有膦酸基和磺酸基的混合乳化剂，0.01-1%磺化埃洛石纳米管，0.1-0.3wt%引发剂，0.05-2.5wt% ph调节剂及45
4、cn112538137b公开了一种水性防锈聚合物，所述聚合物由（甲基）丙烯腈，甲基丙烯酸酯或苯乙烯和具有螯合作用的衣康酸在100-150℃下进行聚合，在聚合时使用链转移剂使分子量在3000-10000之间，之后以氨水或c1-c4的烷基胺在催化剂作用下于120-150℃反应得到。所述聚合物对于防止施工时的闪锈有很好的作用，并且作为添加剂用于水性涂料体系，可以极大提高漆膜的耐水性和防锈性能，尤其是提高耐盐雾性能具有显著的效果。但所述聚合物在聚合时的温度超过（甲基）丙烯腈的沸点，需使用高压反应釜进行反应，对设备和操作人员的要求较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供一种高效水性防锈助剂及其制备方法。所述高效水性防锈助剂的典型结构式描述如下：
2、
3、其中所述r1为h，碳原子数≤4的直链烷基和2-呋喃基中的一种；r2，r3，r4,r5,r6和r7分别独立为h或甲基；r8，r9，r10和r11分别独立为h，m，甲基，乙基，正丁基，2-乙基己基，碳原子数12-18的长链烷基和异冰片基中的一种；m为nh4，hn(ch2ch3)3，(ch3)2nhch2ch2oh中的一种；a为1或2；b，c，d和e分别依据配方用量独立为0-100的自然数；f为0-8的自然数。
4、本专利技术还提供了所述高效水性防锈助剂的制备方法，包括如下步骤：
5、步骤1：以重量份数计，在25-30℃，将130份乙酰乙酸乙酯和400-500份乙醇加入反应釜中搅拌，滴加62.5-65份80wt%水合肼溶液，滴加结束后搅拌0.5-1小时；依次加入56-175份烯基醛，66-72份丙二腈，搅拌均匀后加入13-17份催化剂purolite®cta193plus，反应8-12小时，滤出催化剂；加入50-80份乙醇洗涤催化剂，将洗涤液和滤液迅速倒入3000-4000份去离子水中，得到大量沉淀，过滤并以400份55wt%乙醇水溶液洗涤沉淀，室温真空干燥沉淀得到烯基吡喃并[2,3-c]吡唑衍生物。
6、步骤2：以重量份数计，将100份烯基吡喃并[2,3-c]吡唑衍生物，300-350份短链丙烯酸酯混合单体，4-10份不饱和羧酸，35-48份长链丙烯酸酯单体，35-50份环状丙烯酸酯单体，3-6份引发剂，8-12份链转移剂，溶解在1000-1200份成膜助剂texanol中，升温至75-85℃，反应3-5小时后，升温至95-105℃，继续反应1-2小时后，降温至20-30℃，得共聚物溶液；将共聚物溶液与15-20份三聚甲醛，40-45份亚磷酸，2-3份固体超强酸催化剂混合，升温至80-90℃，反应5-8小时后，降温至20-30℃；过滤除去固体，加入2000份去离子水，800rpm搅拌0.5小时，静置除去水层；洗涤三次后，滴加ph调节剂9-12份，400rpm搅拌0.5-1小时，即得高效水性防锈助剂。
7、优选地，所述烯基醛为丙烯醛，2-甲基丙烯醛，反式-2-戊烯醛，3-甲基-2-丁烯醛，2-乙基丙烯醛，2-己烯醛，4-戊烯醛，3-(2-呋喃基)丙烯醛和10-十一烯醛中的一种；
8、优选地，所述短链丙烯酸酯混合单体为丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸-2-乙基己基酯和甲基丙烯酸-2-乙基己基酯中的两种或两种以上组合物；
9、优选地，所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸和丙烯酸中的一种；
10、优选地，所述长链丙烯酸酯单体为丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸十八烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种；
11、优选地，所述环状丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种；
12、优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰和过氧化-2-乙基已酸叔丁酯中的一种；
13、优选地，所述链转移剂为十二硫醇，3-巯基丙酸异辛酯，2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和4,4-二甲基-2,4-二苯基-1-丁烯中的一种；
14、优选地，所述固体超强酸催化剂优选江阴市南大合成化学有限公司的hnd-32固体超强酸催化剂；
15、优选地，所述ph调节剂为25wt%氨水，三乙胺和n,n-二甲基乙醇胺中的一种。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、a) 本专利技术所述的高效水性防锈助剂的聚合物链上含有吡喃并[2,3-c]吡唑，亚胺双甲基膦酸基，n-甲基膦酸，氰基，长链十八烷基和异冰片基。金属基材由于电化学作用，在水体系存在下易形成原电池，使表面发生锈蚀，吡喃并[2,3-c]吡唑能够与金属表面的未配对电子相互作用，降低原电池的电动势，从根本上抑制闪锈的出现。亚胺二（甲基膦酸）基的氮与膦共同作用，可与多价金属离子形成极稳定的螯合物沉积在金属表面，同时膦酸基可与金属表面的羟基形成氢键，提高漆膜对金属基材的附着力，隔绝金属表面的氧气和水汽，长期保护金属基材。氰基也可与多价金属离子有一定的络合作用，进一步提高所述高效水性防锈助剂对金属表面的防闪锈性能和耐盐雾性能。
18、b) 本专利技术所述高效水性防锈助剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高效水性防锈助剂，其特征在于：所述高效水性防锈助剂的结构式如下：
2.根据权利要求1所述的高效水性防锈助剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烯基醛为丙烯醛，2-甲基丙烯醛，反式-2-戊烯醛，3-甲基-2-丁烯醛，2-乙基丙烯醛，2-己烯醛，4-戊烯醛，3-(2-呋喃基)丙烯醛和10-十一烯醛中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述短链丙烯酸酯混合单体为丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸-2-乙基己基酯和甲基丙烯酸-2-乙基己基酯中的两种或两种以上组合物。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸和丙烯酸中的一种；所述长链丙烯酸酯单体为丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸十八烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种；所述环状丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述链转移剂为十二硫醇，3-巯基丙酸异辛酯，2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和4,4-二甲基-2,4-二苯基-1-丁烯中的一种。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述固体超强酸催化剂为江阴市南大合成化学有限公司的HND-32固体超强酸催化剂。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述pH调节剂为25wt%氨水，三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种。
10.根据权利要求1所述的高效水性防锈助剂的应用，其特征在于：所述高效水性防锈助剂应用于金属基材防腐。
...【技术特征摘要】
1.一种高效水性防锈助剂，其特征在于：所述高效水性防锈助剂的结构式如下：
2.根据权利要求1所述的高效水性防锈助剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烯基醛为丙烯醛，2-甲基丙烯醛，反式-2-戊烯醛，3-甲基-2-丁烯醛，2-乙基丙烯醛，2-己烯醛，4-戊烯醛，3-(2-呋喃基)丙烯醛和10-十一烯醛中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述短链丙烯酸酯混合单体为丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸-2-乙基己基酯和甲基丙烯酸-2-乙基己基酯中的两种或两种以上组合物。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸和丙烯酸中的一种；所述长链丙烯酸酯单体为丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸十...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱元进，罗广章，唐晓东，郭明德，林学辉，陈国栋，
申请(专利权)人：福建华夏蓝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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