[发明专利]一种环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备方法

说明书

本发明公开一种环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备方法。具体说，是涂覆在被保护的基材上之后可以在干燥过程中形成具有较强强度和耐化学性的薄膜的环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备方法。其特点是依次包括制备自乳化环氧树脂乳液、制备单体预乳化液和制备环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液等步骤。利用该方法制得的环氧树脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液，环氧树脂含量在15%以上，对基材特别是光滑金属表面的粘结力较强，稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种涂料制备方法。具体说，是涂覆在被保护的基材上之后可以在干燥过程中形成具有较强强度和耐化学性的薄膜的环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备方法。

背景技术

中国专利102977248B中公开了一种氯乙烯-丙烯酸脂类单体共聚乳液的制备方法。用这种方法制备的乳液用于水性工业涂料，有着优越的耐水性、耐盐雾性和耐刮性等物理性能。然而，这种乳液对于金属底材的附着力较差，因为这种乳液的分子量太大，不易充分润湿被涂覆基材的表面，尤其是像表面比较光滑的金属。因此，这种乳液难以用作金属防护的涂料，使用范围受到了限制。

在化工领域都知道，环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。这类物质固化成型后具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，是高档防护涂料用的主要树脂。将环氧树脂或环氧树脂乳液与氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液共混、杂化或接枝来提高乳液对光滑金属表面的粘结力是本领域技术人员容易想到的方法。然而，含有氯乙烯单体的聚合乳液通常归类于阳离子乳液范畴，pH值较低。众所共知的是在酸性情况下环氧树脂会被催化发生开环反应，因此，整个胶乳变得不稳定。如何利用环氧树脂进行改性，得到稳定的环氧改性乳液是本领域里的一个难题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种环氧树脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备方法。利用该方法制得的环氧树脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液，环氧树脂含量在15%以上，对基材特别是光滑金属表面的粘结力较强，稳定性好。

本发明要解决的上述问题由以下技术方案实现：

（1）自乳化环氧树脂乳液的制备

环氧乳液的制备根据发表在《高分子材料科学与工程》公开报道的文献资料《自乳化水性环氧树脂的制备》一文中提到的方法进行了改进，首先用乙醇胺和环氧树脂加成形成环氧胺加成物后利用有机酸中和成盐，加水分散制成50%的水乳液，再加入一定分子量的聚氧乙烯二醇烷基醚作为稳定剂，这种非离子型表面活性剂的亲油端的C原子数在6-40之间，优选为8-30，亲水端的EO重复数12-60，优选为20-50。例如AkzoNobel的Witconol NP-120、Solvay的Igepal CO897等。

（2）单体预乳化

称取一定量的氯乙烯，丙烯酸酯类单体，包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸异辛酯等的一种或几种单体与第一步制备的自乳化水性环氧乳液预先混合后经过高压均质机均质，平均粒径达到50-200纳米，优选80-150纳米，备用。

（3）环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制备

按体积计，取预乳化好的混合物1/4-1/3在反应釜中，在其里面加入溶解好的引发剂过硫酸铵1/4-1/3，搅拌30-50分钟后升温至68-72℃开始聚合反应，待聚合釜压力由初始压力降至0.2MPa时开始连续补加剩余的2/3-3/4预乳化混合物和引发剂,6-8小时补加完，补加完后将反应温度升至75-80℃，反应至聚合釜反应压力低于0.1MPa；通冷却水降温至聚合釜温度为40-45℃，加入10g有机硅消泡剂，抽真空至0MPa，通过冷凝回收未反应的氯乙烯至回收槽，停真空泵，出料，过滤后得到环氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液。