一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法技術

一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法，采用異氰酸酯固化劑改性丙烯酸樹脂，形成了互穿聚合物網狀結構，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜溫度，利于施工，其中包括一種無機纖維填料，該填料為強度較高的纖維絲狀物質，可使涂層整體強度得到明顯提高，延長了涂料的使用壽命，提供了一種活性炭基粉體還原助劑納米炭黑，該助劑與含鋅類化合物配合，具有較強的還原性，較大地提升了水性涂料，特別是對鋼鐵構件的防腐效果，復合涂料體系在施工過程中展示了很好的施工性能，與傳統的醇酸體系相比較，很少有干塵，即使在400

【技術實現步驟摘要】
一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法


[0001]本專利技術涉及水性防腐涂料
，具體涉及一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法。

技術介紹

[0002]長期以來，建筑鋼結構及其他領域的金屬防腐，普遍采用的是溶劑型涂料，其中含有大量的有機溶劑。有機溶劑的揮發不僅造成浪費，嚴重污染大氣環境，危害人們的健康，還極易導致易燃、易爆等事故的發生。隨著有機溶劑排放(VOC)的限制及人們的環保意識在提高，綠色環保型的水性防腐涂料已成為未來金屬防腐發展的必然趨勢之一。
[0003]在西方發達國家，水性涂料已占據涂料市場份額的60
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75％，而其中很大一部分來源于水性防腐涂料，而我國整個水性涂料市場份額約為30％左右，因此，水性防腐涂料市場的發展潛力巨大。目前用于工業防腐領域且最為成功的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性無機硅酸鋅涂料和水性環氧涂料，它們共同組成了水性工業防腐體系。
[0004]與國外的水性防腐涂料相比，國內現有的水性防腐涂料，防腐效果普遍不佳，而且涂料整體強度低，耐候性差，綜合性能偏低。
[0005]根據電化學腐蝕原理，金屬發生腐蝕，是因為在金屬界面存在水、氧、離子等，且存在離子流通的途徑。因此，要防止金屬發生腐蝕，就要求涂層具有屏蔽隔絕作用，能阻擋水、氧和離子從外界腐蝕環境滲透過涂層而到達金屬界面。

技術實現思路

[0006]為了解決現有技術存在的技術缺陷，本專利技術提供了一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法。
[0007]本專利技術采用的技術解決方案是：一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0008](1)改性的水性丙烯酸乳液的制備：在反應釜中加入PVA水溶液、碳酸氫鈉、乳化劑TX
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10、去離子水，調節溫度至60
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90℃，加入過硫酸銨，充分攪拌均勻，然后稱量包含丙烯酸四氫呋喃酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯，丙烯酸羥乙酯的混合液，在滴加釜中攪拌均勻，經恒速滴加完畢，保溫后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液；
[0009](2)雙組分防腐水性涂料的制備方法：將包含水性丙烯酸樹脂乳液30
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40％、水性聚氨酯(PUD)乳液10％、填料4.5
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13.5％、防腐蝕還原劑24
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39％、水1
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11％和助劑6.5
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9.5％制得A組分，含水性聚氨酯固化劑5
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20％的B組分，將A組分與B組分的按重量百分比8
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12:1混合均勻,即得所述的基于IPN結構的水性防腐涂料。
[0010]所述的填料為起覆蓋作用的滑石粉1
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3％、絹云母1
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3％、硅灰石1
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3％、膨潤土0.5
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1.5％和玻璃鋼1
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3％；作為還原劑的三聚磷酸鋁5
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10％、磷酸鋅2
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4％和鋅粉15
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25％；起調節電極電位作用的納米炭黑2
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4％。
[0011]所述的助劑包括有作為流平劑的聚醚改性硅油l％；作為增稠劑和增白劑的SJ
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101為1％；和活性輔助物丙氧基化甘油三縮水甘油醚3
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6％，作為表面活性劑的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％；起穩定作用的植酸1％。
[0012]所述的步驟(1)中各組分的質量份數比為：
[0013]聚乙烯醇(PVA)水溶液：10份；
[0014]碳酸氫鈉：1份；
[0015]乳化劑TX
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10：2份；
[0016]去離子水:185份；
[0017]過硫酸銨:2份；
[0018]丙烯酸四氫呋喃酯：100
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140份；
[0019]甲基丙烯酸甲酯：20
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40份；
[0020]苯乙烯：20
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30份；
[0021]丙烯酸羥乙酯：20
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40份。
[0022]本專利技術的有益效果是：本專利技術提供了一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法，采用異氰酸酯固化劑改性丙烯酸樹脂，形成了互穿聚合物網狀結構，提高了涂料的致密性，降低了涂料的成膜溫度，利于施工，其中包括一種無機纖維填料，該填料為強度較高的纖維絲狀物質，可使涂層整體強度得到明顯提高，延長了涂料的使用壽命，提供了一種活性炭基粉體還原助劑納米炭黑，該助劑與含鋅類化合物配合，具有較強的還原性，較大地提升了水性涂料，特別是對鋼鐵構件的防腐效果，復合涂料體系在施工過程中展示了很好的施工性能，與傳統的醇酸體系相比較，很少有干塵，即使在400
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500μm濕膜厚度時也能展現良好的表面抗流掛性，展示了良好的打磨性。
附圖說明
[0023]圖1為本專利技術改性的水性丙烯酸乳液合成路線圖。
具體實施方式
[0024]實施例1
[0025]水性丙烯酸樹脂乳液的制備
[0026]水性丙烯酸樹脂乳液為成膜物質，具體配料比如下所示：
[0027]聚乙烯醇(PVA)水溶液：10Kg
[0028]碳酸氫鈉：1Kg
[0029]乳化劑TX
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10：2Kg
[0030]去離子水:185Kg
[0031]過硫酸銨:2Kg
[0032]丙烯酸四氫呋喃酯：100
?
140kg
[0033]甲基丙烯酸甲酯：20
?
40Kg
[0034]苯乙烯：20
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30Kg
[0035]丙烯酸羥乙酯：20
?
40Kg
[0036]在1噸的反應釜中加入10Kg PVA水溶液、1Kg碳酸氫鈉、2Kg TX
?
10、185Kg去離子水，調節溫度至60
?
90℃，加入2Kg過硫酸銨，充分攪拌均勻。然后稱量包含140Kg丙烯酸四氫
呋喃酯、20Kg甲基丙烯酸甲酯、20Kg苯乙烯，20Kg丙烯酸羥乙酯的混合液，在滴加釜中攪拌均勻，經3小時恒速滴加完畢，保溫1h后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液。
[0037]在1噸的反應釜中加入10Kg PVA水溶液、1Kg碳酸氫鈉、2Kg TX
?
10、185Kg去離子水，調節溫度至60
?
90℃，加入2Kg過硫酸銨，充分攪拌均勻。然后稱量包含110Kg丙烯酸四氫呋喃酯、40Kg甲基丙烯酸甲酯、30Kg苯乙烯，20Kg丙烯酸羥乙酯的混合液，在滴加釜中攪拌均勻，經3小時恒速滴加完畢，保溫1h后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液。
[0038]在1噸的反應釜中加入10Kg PVA水溶液、1Kg碳酸氫鈉、2Kg TX
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10、185Kg去離子水，調節溫度至60
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）改性的水性丙烯酸乳液的制備：在反應釜中加入PVA水溶液、碳酸氫鈉、乳化劑TX
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10、去離子水，調節溫度至60
?
90℃，加入過硫酸銨，充分攪拌均勻，然后稱量包含丙烯酸四氫呋喃酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯，丙烯酸羥乙酯的混合液，在滴加釜中攪拌均勻，經恒速滴加完畢，保溫后，制備得到水性丙烯酸樹脂乳液；（2）雙組分防腐水性涂料的制備方法：將包含水性丙烯酸樹脂乳液30
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40%、水性聚氨酯（PUD）乳液10%、填料4.5
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13.5%、防腐蝕還原劑24
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39%、水1
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11 %和助劑6.5
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9.5%制得A組分，含水性聚氨酯固化劑5
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20%的B組分，將A組分與B組分的按重量百分比8
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12:1混合均勻,即得所述的基于IPN結構的水性防腐涂料。2.根據權利要求1所述的一種基于IPN結構的水性防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述的填料為起覆蓋作用的滑石粉1
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3%、絹云母1
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3 %、硅灰石1
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【專利技術屬性】
技術研發人員：胡建坤，張瑛，戴文剛，
申請(專利權)人：舟山市恒泰漆業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：