[发明专利]一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂及其制备方法和应用，属于水性防腐涂料技术领域。本发明公开了一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂，其中改性环氧树脂通过环氧树脂分子链上‑CH₂‑活性中心，与甲基丙烯酸聚羟基乙叉二膦酸酯单体发生化学反应制备得到，改性后的环氧树脂具有良好的水溶性和钝化铁锈能力。

技术领域

本发明属于水性防腐涂料技术领域，具体涉及一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂涂料具有耐化学品性能优良、漆膜附着力强、耐热性和电绝缘性好、漆膜保色性较好等特点，特别适合用于防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆等。环氧树脂在许多有机溶剂中有良好溶解性，但溶剂型环氧树脂涂料存在易燃、易爆、有毒、污染环境等缺点，随着人们环保意识的增强，其应用受到很大限制。

环氧树脂中含有环氧基(环氧基为三元环反应活性高)，在亲电或亲核基团进攻下可发生开环加成反应；环氧树脂中含有大量的亚甲基结构，在引发剂的作用下可发生脱氢反应；因此可利用上述两种基团的活性，将亲水性的结构引入到环氧树脂主链中，增强环氧树脂的水溶性或水分散性，从而获得水性环氧树脂并将其用于水性防腐涂料。面对日益严格的环保要求及使用安全等问题，水性环氧防腐涂料逐渐将成为防腐涂料发展的主要方向。

此外，传统的防腐涂料不能直接在己经发生腐蚀的金属表面(即未经除锈的情况下)进行涂装，涂装时都要求彻底除锈，然后进行磷化钝化。带锈转锈防腐涂料的出现和应用适应了现代工业装置大型化和结构复杂化的发展趋势。带锈转锈防腐涂料可在残锈钢铁表面直接施工，因此可节省人力、工时、设备、经费，有助于涂装作业劳动生产率的大幅度提高。

铁锈转化剂是带锈转锈防腐涂料的关键组分，能够直接影响涂料的转锈性能，常见的铁锈转化剂有磷酸、亚铁氰化钾、丹宁酸和草酸以及由它们复合使用的磷酸-亚铁氰化钾体系、磷酸-丹宁酸型转化剂、磷酸-草酸体系等。但是磷酸、丹宁酸和草酸等小分子化合物对金属表面有一定的腐蚀，且很容易使涂料乳胶体系不稳定，同时影响涂层的耐酸碱性能，限制了水性带锈转锈防腐涂料的发展。此外，水性带锈转锈涂料不能过度稀释，否则涂料中所含铁锈转化剂无法将锈层完全转化从而无法达到预期的效果。

磷酸酯作为一种重要的功能单体和表面活性剂，其具有优良的润湿性、洗净性、增溶性、抗静电性、乳化性、带锈转锈和缓蚀防锈等特性，同时还存在热稳定性好、耐碱、耐电解质、抗静电性等功能，常常被用于乳液和涂料生产中。

因此为了改善水性带锈转锈防腐涂料的性能，有必要研究一种聚磷酸酯接枝改性环氧树脂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂；本发明的目的之二在于提供一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂在制备具有水性带锈转锈防腐涂料中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂，所述带锈转锈聚磷酸酯接枝改性环氧树脂的化学结构式如下I所示：

其中R为氢或甲基；m和n均为大于等于1的整数。

2.上述改性环氧树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将环氧树脂加入到正丁醇和乙二醇乙醚形成的混合溶剂中，在100～120℃搅拌至环氧树脂全部溶解；

(2)将甲基丙烯酸聚羟基乙叉二膦酸酯单体和引发剂过氧化二苯甲酰溶解于正丁醇中，在恒压条件下滴加到步骤(1)中的溶液中；

(3)1～2h滴加完毕后，升温至100～120℃继续反应1～3h；