[发明专利]自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液，包括A组分、B组分和C组分，三者的重量百分比为：20～30︰10～15︰56～65；A组分包括环氧树脂本体15～20份，助溶剂5～10份，含磷酸性溶液0.1～0.5份；所述B组分包括溶剂1～5份，软单体1～5份，硬单体1～5份，功能单体1～5份，引发剂0.1～1.0份；所述C组分包括中和剂1～5份，去离子水55～60份。本发明还公开了一种自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液的制备方法。本发明先开环酯化环氧树脂本体，将磷酸基团加入到环氧树脂本体形成环氧磷酸酯，再接枝改性环氧磷酸酯，增强了涂膜与基材的附着力，防腐能力好，在钢铁上涂刷本发明防腐乳液时，无需对钢铁表面进行磷化处理。

技术领域

本发明属于树脂制备技术领域，具体是一种自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液及其制备方法。

背景技术

每年由金属腐蚀造成的国民经济损失较为严重，为了减小金属腐蚀，采用涂层防腐是最为经济、有效、简便的途径之一。环氧树脂基于其具有的附着力强、耐辐照性好、热稳定性好、耐酸碱、绝缘性好以及机械强度高等特性，而被广泛应用于涂料、黏合剂及复合材料等各个领域。虽然环氧涂料具有优秀的物理化学性能，但由于传统的环氧树脂涂料多为溶剂型，其使用时挥发出的有机化合物VOC含量高，给生态环境和人们的身体健康带来危害。相比之下，水性环氧树脂基于其环保、健康的特点，越来越受到重视，尤其是采用化学改性法向环氧树脂分子链中引入极性基团来实现环氧树脂的自乳化，制得的乳液粒径小、稳定性高，涂膜性能优异。但当直接涂刷水性环氧树脂乳液于钢铁表面时，钢铁闪蚀严重，因此往往需要在钢铁的表面做磷化处理，再涂刷水性环氧树脂乳液，提高涂料层的附着力与钢铁的防腐蚀能力，然而每次做磷化处理，工序较多，需要选择与钢铁基体表面不反应，且与水性环氧树脂相容性好的磷化处理基材。

发明内容

本发明的目的是提供一种自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液及其制备方法，制备方法环境友好，制得的防腐乳液粒径小，稳定性高，挥发出的有机化合物VOC含量低，防腐乳液在钢铁表面涂刷前无需对基材进行磷化处理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液，包括A组分、B组分和C组分，三者的重量百分比为：20～30︰10～15︰56～65；所述A组分包括环氧树脂本体15～20份，助溶剂5～10份，含磷酸性溶液0.1～0.5份；所述B组分包括溶剂1～5份，软单体1～5份，硬单体1～5份，功能单体1～5份，引发剂0.1～1.0份；所述C组分包括中和剂1～5份，去离子水55～60份。

进一步地，所述A组分中的环氧树脂本体为环氧树脂E20；助溶剂为乙二醇丁醚、乙醇、正丁醇或丙二醇甲醚中两种的混合物；含磷酸性溶液为次磷酸、亚磷酸、磷酸、偏磷酸中的一种，含磷酸性溶液的浓度为14.5～16.5mol/L。

进一步地，所述B组分中的溶剂为丙二醇甲醚或乙二醇丁醚；软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯或甲基丙烯酸十二烷酯中的一种；硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯中的一种；功能单体为丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的一种；引发剂为过氧化苯甲酰。

进一步地，所述C组分中的中和剂为三乙胺、氨水、N,N—二甲基乙醇胺或三乙醇胺中的一种。

本发明还提供了一种基于上述自乳化水性环氧磷酸酯防腐乳液的制备方法，包括以下步骤：

1)将环氧树脂本体与助溶剂以质量比为15～20：5～10混匀并升温，待环氧树脂本体完全溶解后加入浓度为14.5～16.5mol/L的含磷酸性溶液0.1～0.5份，回流反应1～2h得A组分；

2)在A组分中加入含1～5份溶剂、1～5份软单体、1～5份硬单体、1～5份功能单体、0.1～1.0份引发剂的B组分，恒温反应，得到环氧树脂混合溶液；