一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料及其制備方法技術

本發明專利技術屬于化工防腐涂料領域，公開了一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料及其制備方法。所述防腐涂料由以下按重量份計的組分制備而成：水性醇酸樹脂40～50，反應單體45～63，顏料15～20，去離子水64～131，消泡劑1～2，引發劑0.12～0.38。本發明專利技術制備的防腐涂料的防護性能優于丙烯酸和醇酸的防腐涂料，并具有附著力強、機械強度好、耐腐性能優異、極佳的耐候性等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于化工防腐涂料領域，具體涉及一種具備核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料及其制備方法。
技術介紹
防腐涂料是一種以樹脂為主要成分附加功能性添加劑的有機液料，由添加劑所組成的無機粉料采用合理比例復配而成。在防銹涂料組分中，對防腐功能起關鍵作用的是顏料和成膜物質。傳統的醇酸防腐涂料雖然漆膜豐滿、附著力強、機械強度好，但是涂膜軟，耐酸堿性差；而丙烯酸防腐涂料雖然有著優異的耐腐蝕性，但是潤濕性差，成膜速度過快，影響涂層質量。公開號為CN103555158A的中國專利申請公開了一種高效醇酸樹脂防腐涂料的制備方法，在基本醇酸的基礎上，通過加入磷酸酯、硫酸鋇和滑石粉使產品粒度均勻、光澤持久并具有很好的耐腐蝕性，但是由于醇酸本身的特性導致的耐候性差和較慢的干燥性依舊沒有得到解決，此外添加的醋酸纖維和聚氨酯之間的相容性依然是一個有待于解決的問題。公開號為CN104513575A的中國專利申請公開了一種丙烯酸系防腐涂料的制備方法，通過對丙烯酸樹脂進行改性，并通過對填料進行改性，提高了涂料的耐腐蝕性能和附著力，但涂層的機械性能、光澤和豐滿度都有待于提高。防腐涂料最本質的問題是致密的涂層，隔絕空氣和水與基材的接觸。醇酸涂料與丙烯酸涂料在防腐性能上各有優缺點，但是簡單的復配兩種涂料本質上不能改變涂料間的相容性問題和涂層的穩定性。制備出一種兼具醇酸和丙烯酸優異防腐性能的涂料能夠拓寬防腐涂料的應用范圍和條件。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺點和不足，本專利技術的首要目的在于提供一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料。所述防腐涂料以醇酸樹脂作為可聚合乳化劑，兼具了醇酸涂料和丙烯酸涂料優異防腐性能。本專利技術從水性醇酸樹脂與聚丙烯酸酯乳液兩種體系的優缺點的綜合考慮，用乳液合成的手段，制備出了一種防護性能優于丙烯酸和醇酸的防腐涂料。本專利技術解決了現有產品存在缺陷，力學性能與耐水性等缺陷不能滿足日益增長的防腐行業技術要求的問題，所制備的防腐涂料具有附著力強、機械強度好、耐腐性能優異等優點。本專利技術的另一目的在于提供上述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料的制備方法。一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，由以下按重量份計的組分制備而成：所述反應單體由苯乙烯、甲基丙烯酸酯類單體、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸酯類單體組成；所述甲基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯中的一種以上，優選為甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸丁酯的混合物；所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯中的一種以上。所述反應單體中苯乙烯、甲基丙烯酸酯類單體、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸酯類單體的重量比為(14～21)：(14～21)：(10～18)：(0～8)。所述水性醇酸樹脂由以下方法制備得到：(1)將80～90重量份亞麻油、12～15重量份季戊四醇、0.03～0.05重量份堿性催化劑置于容器中，于220～240℃醇解40～60min；得到醇解液；步驟(1)所述堿性催化劑為LiOH，CaO或蓖麻酸鋰；(2)在攪拌的條件下，將步驟(1)中醇解液與30～50重量份鄰苯二甲酸酐、0.5～3重量份馬來酸酐、5～10重量份2,2-二羥甲基丙酸和4～8重量份一縮二乙二醇混合，并加入0.03～0.04的酯化催化劑，加熱升溫至150～180℃，保溫反應40-60min；隨后升溫至220～230℃，至一定的酸值，得到粗產物；步驟(2)所述酯化催化劑為bc-98(商品名)或對甲苯磺酸；所述酸值為40～50mg/gKOH；所述轉速為160～190rpm；(3)將粗產物冷卻，用中和劑中和至pH為7～8，得到水性醇酸樹脂，所述醇酸樹脂為微黃透明樹脂。步驟(3)所述冷卻溫度為30～45℃。步驟(3)中所述中和劑為三乙胺或者質量百分比濃度為45％氨水。本專利技術采用季戊四醇作為多元醇，制備的醇酸樹脂具有高油度(60％～65％)，柔韌性好的優點。所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種以上。所述消泡劑為BYK-361、BYK-355、BYK-354或BYK-390中的一種以上。所述顏料為磷酸鋅、磷酸鋁、鉬酸鋅、鉬酸鈣或偏硼酸鋇中的一種以上。所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料的制備方法，具體包括以下步驟：(a)將40～50重量份水性醇酸樹脂、0.1～0.3重量份引發劑和45～63重量份反應單體進行混合，加入30～70重量份去離子水，高速剪切乳化，得到預乳液；(b)將步驟(a)中25～30重量份預乳液與30～55重量份去離子水混合，加熱升溫至78～82℃，保溫反應20～40min；滴加剩余部分的預乳液；隨后加入0.02～0.08重量份引發劑和4.0～6.0重量份去離子水，升溫至84～88℃，保溫1.5～3h，得到醇酸丙烯酸復合乳液；(c)向步驟(b)的醇酸丙烯酸復合乳液中加入消泡劑1～2重量份，混合均勻，得到復合乳液；(d)將步驟(c)的復合乳液與15～20重量份顏料攪拌分散均勻，得到核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料。步驟(d)所述攪拌轉速為100～170r/min。步驟(a)所述高速剪切的轉速為4000～6000r/min，高速剪切乳化的時間為15～20min。步驟(b)中所述滴加的速度為10～20滴/min。步驟(b)所述剩余部分的預乳液需在3.5～4h滴完。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點及有益效果：本專利技術基于水性醇酸樹脂與聚丙烯酸酯乳液兩種體系的優缺點的綜合考慮，用乳液合成的手段，制備出了一種防護性能優于丙烯酸和醇酸的防腐涂料。本專利技術解決了現有產品在兩種體系間的兼容性問題，使用可聚合的醇酸作為乳化劑，消除了乳化劑在成膜過程中的副作用，具有附著力強、機械強度好、耐腐性能優異、極佳的耐候性等特點。附圖說明圖1為實施例8制備的核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料的SEM圖。具體實施方式為更好地理解本專利技術，下面結合實施例對本專利技術作進一步的說明，但本發明的實施方式不限于此。實施例1一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)將80重量份亞麻油、12重量份季戊四醇、0.03重量份LiOH混合，在220℃醇解60min；得到醇解液；(2)將步驟(1)中醇解液與30重量份鄰苯二甲酸酐、0.5重量份馬來酸酐、5重量份2,2-二羥甲基丙酸和4重量份一縮二乙二醇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：由以下按重量份計的組分制備而成：所述反應單體由苯乙烯、甲基丙烯酸酯類單體、α?甲基丙烯酸以及丙烯酸酯類單體組成。

【技術特征摘要】
1.一種核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征在于：由以下按
重量份計的組分制備而成：
所述反應單體由苯乙烯、甲基丙烯酸酯類單體、α-甲基丙烯酸以及丙烯酸
酯類單體組成。
2.根據權利要求1所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述甲基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯中的一種
以上；所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯中的
一種以上。
3.根據權利要求2所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述甲基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與甲基丙
烯酸丁酯的混合物。
4.根據權利要求1所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述反應單體中苯乙烯、甲基丙烯酸酯類單體、α-甲基丙烯酸以及丙烯
酸酯類單體的重量比為(14～21)：(14～21)：(10～18)：(0～8)。
5.根據權利要求1所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：所述水性醇酸樹脂由以下方法制備得到：
(1)將80～90重量份亞麻油、12～15重量份季戊四醇、0.03～0.05重量份堿
性催化劑置于容器中，于220～240℃醇解40-60min；得到醇解液；
(2)在攪拌的條件下，將步驟(1)中醇解液與30～50重量份鄰苯二甲酸
酐、0.5～3重量份馬來酸酐、5～10重量份2,2-二羥甲基丙酸和4～8重量份一縮二
乙二醇混合，并加入0.03～0.04的酯化催化劑，加熱升溫至150～180℃，保溫反

\t應40～60min；隨后升溫至220～230℃，至一定的酸值，得到粗產物；
(3)將粗產物冷卻，用中和劑中和至pH為7～8，得到水性醇酸樹脂。
6.根據權利要求5所述核殼結構的醇酸樹脂改性丙烯酸防腐涂料，其特征
在于：步驟(1)所述堿性催化劑為LiOH，CaO或蓖麻酸鋰；
步驟(2)所述酯化催化劑為bc-98或對甲苯磺酸；步驟(2)所述酸值為
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：涂偉萍，張翔，崔航，盧明，方增濱，張明徽，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44