[发明专利]自转锈带锈防锈乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，涉及了一种自转锈带锈防锈乳液，是丙烯酸酯共聚物乳液。

背景技术

带锈涂料是一种保护金属的底漆，可直接涂刷于带有残余锈蚀的金属表面，与锈蚀发生钝化，起到稳定或转化作用。使用时只需清除生锈表面的浮锈，可改善劳动条件、减轻除锈的工作量，能提高生产效率。

转锈防锈涂料可直接用于未经预处理的金属表面，具有抗锈蚀作用；免除打磨、酸洗、水洗等复杂的涂装前处理工序，可降低成本，提高工作效率。同时可将金属表面的锈蚀层转化为疏水钝化层，在锈蚀再次发生前提供更持久的保护。

目前国内所用的带锈涂料大多为溶剂型油漆，普通溶剂型带锈涂料因含有大量有机溶剂，有毒、有害、不环保、污染环境、危害人体健康，且有发生火灾的危险；而使用普通苯丙乳液或叔丙乳液配制的金属防锈漆，不能带锈涂装，需大量人工清除铁锈，而且防锈蚀和防再锈蚀能力很差，因此开发转锈带锈防锈金属防锈漆是目前急需发展的重要品种之一。

发明内容

本发明的目的在于现有技术中的不足，提供一种自转锈带锈防锈乳液。

本发明还公开了上述自转锈带锈防锈乳液的制备方法。

自转锈带锈防锈乳液是一种丙烯酸酯共聚物乳液，原料包括烯类单体35％～50％、功能单体2.5～5％、官能单体0.5％～3％、乳化剂0.5％～2.5％、引发剂0.1％～0.3％、PH调节剂0.05％～2％，水45％～55％；上述均为重量百分比；

烯类单体为甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类中的至少一种与苯乙烯的混合物；优选用量为，在乳液原料总量中：苯乙烯0％～24％，甲基丙烯酸酯类(优选为甲基丙烯酸甲酯)0～10％，丙烯酸酯类(优选为丙烯酸丁酯)10～25％。

功能单体为甲基丙烯酸磷酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯基三甲氧基硅烷；三种功能单体同时使用。优选为，在乳液总量中：甲基丙烯酸磷酸酯1％～2％，甲基丙烯酸缩水甘油酯1％～2％，乙烯基三甲氧基硅烷0.5％～1％。

官能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸其中的一种与丙烯酰胺的混合物。优选为，在乳液总量中的含量为：甲基丙烯酸0～1％或丙烯酸0～1％，丙烯酰胺0.5～1％。

所述乳化剂选自壬基酚聚乙烯醚、磺基丁二酸乙氧基化壬基苯酚二钠、聚乙二醇磷酸酯、烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵和烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种；优选为，在乳液总量中，壬基酚聚乙烯醚0～0.4％、磺基丁二酸乙氧基化壬基苯酚二钠0～0.3％、聚乙二醇磷酸酯0～1％、烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0～0.4％，烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0～0.5％。

引发剂含量优选为0.2％～0.3％，为过硫酸盐，尤其是过硫酸钠或过硫酸铵。

pH调节剂优选为碳酸氢钠或15wt％～35wt％氨水。

制备的步骤包括：

(1)将水和20％～45％乳化剂装入反应釜中，开搅拌，升温至釜内80～84℃，加入20％～35％引发剂和2％～10％预乳化单体，进行种子聚合，反应10～15分钟；

预乳化单体的制备方法为：将所有烯类单体、功能单体、官能单体和其余乳化剂混合进行预乳化，得到预乳化单体；

(2)在84～86℃的反应条件下滴加部分引发剂和剩余的预乳化单体，滴加时间为2～3小时，保温反应0.5～2小时；

(3)加入剩余的2％～5％引发剂以消除残余单体，再保温20～60分钟，降温到50度以下加入pH调节剂，调PH值为7～9。

步骤(1)和步骤(2)中引发剂加入的总量为95％～98％。

本发明是采用甲基丙烯酸磷酸单酯、双酯为功能单体，以防锈能力强的环氧基甲基丙烯酸缩水甘酯、硬度高的含硅氧键的乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为交联单体，以抗闪防锈腐蚀聚乙二醇磷酸酯和反应型烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵为乳化剂合成了自转锈带锈防锈乳液。磷酸酯中的磷羟基和金属材料之间通过配位或螯合形成致密的磷酸盐保护膜，使金属表面钝化，防止水分子或其他盐离子与金属接触，具有良好的防锈效果，提高了乳胶粒子和金属表面的附着力，通过交联硬度提高，可生产防锈性能优异的带锈防锈清漆及各色带锈防锈底漆。