本發明屬于高分子材料領域，涉及一種涂料，具體來說是一種防腐涂料用水性樹脂及其制備方法。

背景技術：

近年來，隨著我國國民經濟快速發展，帶動了汽車、石化、船舶、管道、航空等領域的快速發展。急需高性能防腐涂料對其進行腐蝕的保護。常用的溶劑型防腐涂料，如氯化橡膠、環氧涂料、丙烯酸酯涂料、聚氨酯涂料等可以很好的對以上領域使用的材料進行防腐蝕防護。但隨著國內外在環境保護上的重視，防腐蝕涂料的發展以無污染、無公害、節省能源、經濟高效為原則，開發新型的環保的防腐涂料體系已迫在眉睫。與溶劑型涂料相比，水性涂料具有諸多優點，如低的voc含量，極少的氣味，不易燃燒，使用安全，可用水清洗等。目前在水性防腐涂料用水性樹脂主要為水性丙烯酸酯、水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性氟碳樹脂等主要品種，這些樹脂存在防腐效果不佳、耐水性不佳、附著力不佳等問題，單一樹脂難以滿足長效耐候防腐涂料的需要。

基于以上背景，需要發展一種環保、性能接近溶劑型的防腐涂料用水性樹脂及其制備方法。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種防腐涂料用水性樹脂及其制備方法，所述的這種防腐涂料用水性樹脂及其制備方法要解決現有技術中的水性防腐涂料用水性樹脂防腐效果不佳、耐水性不佳、附著力不佳的技術問題。

本發明提供了一種防腐涂料用水性樹脂，按重量份數計算，其原料組成及含量如下：

氯醚樹脂50-80份；

活性磷酸酯化合物50-80份；

丙烯酸酯單體50-80份；

溶劑100-200份；

改性交聯單體5-30份；

阻聚劑0.05-0.1份；

去離子水100-300份；

其中：所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-2-乙氧基乙酯、丙烯酸環己酯或者丙烯酸異冰片酯單體中的任意一種或兩種以上的組合；

所述的改性交聯單體選自雙季戊四醇六丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化雙酚a二甲基丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、三（2-羥乙基）異氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、超支化聚酯丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、碳酸單丙烯酸酯、咪唑基單丙烯酸酯、環碳酸酯單丙烯酸酯、環氧硅酮單體、硅酮類丙烯酸酯或者乙烯基醚類單體中的任意一種或兩種以上的組合；

所述的溶劑為乙二醇二乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、乙醇、丁醇、丁醚、異丙醚或者甲基叔丁基醚、二氧六環或者乙二醇單苯醚中的任意一種或兩種以上的組合；

所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚、2，5-二叔丁基對苯二酚、對苯醌、甲基氫醌或者對羥基苯甲醚中的任意一種或兩種以上的組合。

進一步的，所述的氯醚樹脂為國產mp45樹脂。

進一步的，所述的活性磷酸酯化合物為sipomerpam-100、sipomerpam-200中的一種或兩種的組合。

進一步的，所述的溶劑為丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙酮、丁酮、乙醇中的一種或兩種以上的組合。

本發明還提供了上述的一種防腐涂料用水性樹脂的制備方法，包括如下步驟：按照重量份數稱取各反應原料，將活性磷酸酯化合物、氯醚樹脂、阻聚劑和溶劑加入到一個反應容器中，加熱并攪拌，升溫到100-110℃且活性磷酸酯化合物完全溶解時，加入丙烯酸酯單體、改性交聯單體混合溶液，加入完畢后，升溫至115-121℃反應，攪拌下恒溫3~5h，停止加熱，待溫度降到40~50℃，調節ph值為7~8，加入去離子水并快速攪拌，恒溫0.5~2h，即得防腐涂料用水性樹脂。

本發明的防腐涂料用水性樹脂，外觀為泛藍的白色乳液，環保，室溫存儲穩定性大于半年。采用上海銳風儀器制造有限公司提供的ndj-1旋轉粘度計，通過gb/t2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25℃的條件下進行檢測，其粘度為500-3000mpa.s。

本發明的防腐涂料用水性樹脂，經過丙烯酸酯、活性磷酸酯化合物接枝改性的氯醚樹脂并經水性化作用成為水性樹脂，使該水性樹脂了具有良好的成膜性和防腐蝕性能，采用交聯劑使水性樹脂完成了一定程度的交聯，進一步的提升了強度、耐腐蝕性能，同時由于所制備的水性大分子具有不揮發、無毒等特點，因此所制得的水性樹脂對環境無毒無害。

本發明和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本發明的防腐涂料用水性樹脂具有防腐性好、耐候性好等特點；由其制備的防腐涂料具有較高的防腐性好、耐候性等特點，可廣泛應用于化工、海工設備、艦船等技術領域的防腐蝕保護。而且反應條件簡單，反應方法成熟，制備工藝簡單，適于規模化生產。

附圖說明

圖1是實施例1所得的防腐涂料用水性樹脂通過紅外色譜儀進行紅外光譜分析所得的紅外光譜圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，但并不限制本發明。

本發明各實施例所用的原料中除特殊表明的廠家及規格外，其他原料均為市售，規格均為化學純。

本發明所用的各種設備的型號及生產廠家的信息如下：

gfj-0.4型高速分散機，上海新諾儀器設備有限公司生產。

實施例1

一種防腐涂料用水性樹脂，按重量份數計算，其原料組成及含量如下：

氯醚樹脂50份；

活性磷酸酯化合物50份；

丙烯酸酯單體50份；

溶劑100份；

改性交聯單體5份；

阻聚劑0.05份；

去離子水100份；

其中：所述的氯醚樹脂為國產mp45樹脂；

所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-羥基乙酯按質量比為1:10:10:3組成的混合單體；

所述的活性磷酸酯化合物為sipomerpam-100；

所述的改性交聯單體選自二乙二醇二丙烯酸酯、乙氧化雙酚a二甲基丙烯酸酯按質量比1:1組成的混合物；

所述的溶劑為乙二醇二乙醚、乙二醇丁醚、丁醇按質量比10:10:3組成的混合物；

所述的阻聚劑為對苯二酚；

本實施例中，一種防腐涂料用水性樹脂的制備方法，具體包括如下步驟：

按照配方，將50份氯醚樹脂、50份活性磷酸酯化合物、0.05份阻聚劑和100份溶劑加入500ml圓底四口燒瓶中，加熱并攪拌，升溫到100℃左右待氯醚樹脂完全溶解時，以一定速度滴加50份丙烯酸酯混合單體、5份改性交聯單體構成的混合溶液，滴加完畢后，升溫至115℃左右反應，攪拌下恒溫3h，停止加熱，待溫度降到40℃，調節ph值為7，加入100份去離子水并快速攪拌，恒溫0.5h，減壓蒸餾去除溶劑，即得防腐涂料用水性樹脂。

上述所得的防腐涂料用水性樹脂通過紅外色譜儀（美國nicolet公司380型）進行紅外光譜分析，所得的紅外光譜圖如圖1所示，從圖1中可以看出，3392.33cm^-1是o-h鍵的伸縮振動吸收峰；

2954.84cm^-1是為氯醚樹脂的-ch2中c-h鍵的伸縮振動吸收峰；

在1726.74cm^-1明顯的為c=o特征峰，這是由于接枝到氯醚分子鏈上的生成的丙烯酸酯和磷酸酯共同貢獻的；

1068.07cm^-1處為氯醚樹脂的醚氧鍵c-o的伸縮振動吸收峰；

1144.67cm^-1處為丙烯酸酯的c-o的伸縮振動吸收峰，這說明丙烯酸類單體己經成功接枝于氯醚樹脂上；

以上表明，本發明所得的防腐涂料用水性樹脂成功制備出來；

上述實施例所得的防腐涂料用水性樹脂，采用上海銳風儀器制造有限公司提供的ndj-1旋轉粘度計，通過gb/t2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25℃的條件下進行檢測，其粘度為500mpa.s。

進一步，本實施例的一種防腐涂料用水性樹脂，經與水性異氰酸酯固化劑固化成膜，對該涂膜進行了耐酸性和耐堿性測試，耐酸性（96h）按照gb/t1763-1989進行檢測，涂膜外觀無變化；耐堿性（96h）按照gb/t1763-1989進行檢測，涂膜外觀無變化。并對涂層的老化性能進行了評價，按gb/t9277進行，涂層經400h人工加速老化試驗后，保光率大于83%，涂層不起泡、不剝落、無裂紋。

以上實施例2所得的防腐涂料用水性樹脂涂膜后較高的說明其是一種長效效耐候型防腐涂料樹脂，防腐效果佳。

實施例2

一種防腐涂料用水性樹脂，按重量份數計算，其原料組成及含量如下：

氯醚樹脂80份；

活性磷酸酯化合物80份；

丙烯酸酯單體80份；

溶劑200份；

改性交聯單體30份；

阻聚劑0.1份；

去離子水300份；

其中：所述的氯醚樹脂為國產mp45樹脂；

所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-羥基丙酯按質量比1:8：10：5：5組成的混合單體；

所述的改性交聯單體選自二乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯按質量比1:2:1組成的混合物；

所述的活性磷酸酯化合物為sipomerpam-200；

所述的溶劑為二乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、丁醇按質量比5:5:2組成的混合物；

所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚。

本實施例中，一種防腐涂料用水性樹脂的制備方法，具體包括如下步驟：

按照配方，將80份氯醚樹脂、80份活性磷酸酯化合物、0.1份阻聚劑和200份溶劑加入500ml圓底四口燒瓶中，加熱并攪拌，升溫到110℃左右待氯醚樹脂完全溶解時，以一定速度滴加80份丙烯酸酯混合單體、30份改性交聯單體構成的混合溶液，滴加完畢后，升溫至121℃左右反應，攪拌下恒溫5h，停止加熱，待溫度降到50℃，調節ph值為8，加入300份去離子水并快速攪拌，恒溫3h，減壓蒸餾去除溶劑，即得防腐涂料用水性樹脂。

上述實施例所得的防腐涂料用水性樹脂，采用上海銳風儀器制造有限公司提供的ndj-1旋轉粘度計，通過gb/t2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25℃的條件下進行檢測，其粘度為3000mpa.s。

進一步，本實施例的一種防腐涂料用水性樹脂，經與水性異氰酸酯固化劑固化，對涂膜進行耐酸性和耐堿性測試，耐酸性（96h）按照gb/t1763-1989進行檢測，涂膜外觀無變化；耐堿性（96h）按照gb/t1763-1989進行檢測，涂膜外觀無變化。涂層的老化評價按gb/t9277進行，涂層經400h人工加速老化試驗后，保光率大于75%，涂層不起泡、不剝落、無裂紋。

以上實施例2所得的防腐涂料用水性樹脂涂膜后較高的說明其是一種長效效耐候型防腐涂料樹脂，防腐效果佳。

綜上所述，本發明的防腐涂料用水性樹脂采用的是經過含氟結構、丙烯酸酯接枝改性氯醚樹脂經水性化反應制備的，并通過采用交聯劑使水性樹脂完成了一定程度的交聯，具有較好的長效耐腐蝕性能，同時由于所制備的水性大分子具有不揮發、無毒等特點，因此所制得的水性樹脂對環境無毒無害，該水性樹脂為一種長效耐候型防腐水性樹脂。

以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。