[发明专利]甲基丙烯酸磷酸酯防锈带锈可聚合乳化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲基丙烯酸磷酸酯防锈带锈可聚合乳化剂及其制备方法。

背景技术

水性防锈带锈涂料是一种环保型的新型涂料，与传统的溶剂型防锈带锈涂料相比，具有无毒、阻燃、耐老化、耐化学品、附着力强等优点。但常规防锈涂料一般多采用重金属盐类颜料作为防锈的主要成分，这些物质虽然有防锈效果，但是由于其带来的环境污染问题日益突出而逐渐被替代。所以开发新型的防锈涂料迫在眉睫。

可聚合乳化剂又称为反应型乳化剂，它的分子结构中同时存在亲油亲水的乳化基团和可参加游离基聚合反应功能基团的新一代乳化剂。自从1956年Bistline等人应用可聚合乳化剂进行聚合以来，大量可聚合乳化剂被合成并应用到各个方面，得到了性能优良的各种材料。

可聚合乳化剂有如下优点：(1)由于可聚合乳化剂是通过化学键连接到聚合物表面上，因此不会发生因乳化剂分子迁移到漆膜表面，被水冲洗掉对环境造成污染或发生凝聚；(2)若可聚合乳化剂用量适当，其反应活性较高，聚合后水相就不存在乳化剂分子，从而加快成膜速度；(3)由于键合到胶粒表面的乳化剂分子不会迁移，可以提高聚合物膜的耐水性；(4)可制备功能高分子和复合聚合物。

采用本发明的方法制备的具有防锈带锈功能的可聚合乳化剂，则用于制备水性防锈带锈涂料而不必添加重金属盐类颜料且可合成低VOC值的乳液。

发明内容

本发明的目的是以甲基丙烯酸-β-羟乙酯和磷酸为原料，采用特殊工艺即：在减压条件下进行酯化，防止甲基丙烯酸-β-羟乙酯自聚，制备一种丙烯酸磷酸酯防锈带锈可聚合乳化剂，使其能在制备防锈带锈水性涂料中得到推广应用。

本发明可通过如下措施来实现：

一种甲基丙烯酸磷酸酯防锈带锈可聚合乳化剂，其化学结构式是：

其反应原理可以用下式表示：

甲基丙烯酸磷酸酯防锈带锈可聚合乳化剂制备步骤为：

①在烧瓶中将甲基丙烯酸-β-羟乙酯、磷酸、甲苯按质量比6.6∶4.9∶1混合，并加入甲基丙烯酸-β-羟乙酯和磷酸总质量0.5％的对苯二酚；

②将体系减压，使体系真空度达到0.06-0.07MPa，开动搅拌器，转速为200-300r/min，并将反应物加热至55-60℃，利用分水器将生成的水不断从烧瓶中分出，原料反应5h后得到溶液A；

③将溶液A减压，使体系真空度达到0.07-0.08Mpa蒸馏出溶剂甲苯；

④反应完成后，取出产物，封罐包装。

本发明具有的优点是：

首先本发明具有通常可聚合乳化剂的普遍优点。如：①可聚合乳化剂是通过化学键连接到聚合物表面；②聚合后水相就不存在乳化剂分子，从而加快成膜速度；③键合到胶粒表面的乳化剂分子不会迁移，可以提高聚合物膜的耐水性。

其次，本发明还有独特优势：即在制备水性防锈带锈涂料而不必添加铁红或磷酸锌，而且还具备通常乳化剂所不具备的防锈带锈功能，是一种功能性可聚合乳化剂，明显优于传统的乳化剂。且生产工艺稳定、可靠，为生产水性防锈带锈涂料创造有利条件。

附图说明

图1是本发明的装置流程示意图

具体实施方式

结合附图，本发明将再作进一步详述：

实施例1

如图1所示，在二口烧瓶1中将132克甲基丙烯酸-β-羟乙酯、98克98％磷酸、20克甲苯混合，加入0.125克对苯二酚，将体系减压使体系压强达到0.06MPa，开动恒温磁力搅拌器2搅拌(300r/min)并加热至60℃，不断将生成的水由分水器3分出，反应4h后得到溶液A(此时转化率达到60％)，在0.07Mpa下减压蒸馏出溶液A中的溶剂甲苯并回收，反应完成后，取出产物，封罐包装。

实施例2

如图1所示，在二口烧瓶1中将132克甲基丙烯酸-β-羟乙酯、98克98％磷酸、20克甲苯混合，加入0.125克对苯二酚，将体系减压使体系压强达到0.07MPa，开动恒温磁力搅拌器2搅拌(300r/min)并加热至60℃，不断将生成的水由分水器3分出，反应5h后得到溶液A(此时转化率达到70％)，在0.08Mpa下减压蒸馏出溶液A中的溶剂甲苯并回收，反应完成后，取出产物，封罐包装。