[发明专利]一种聚酰亚胺改性丙烯酸防腐乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺改性丙烯酸防腐乳液及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

技术背景

水性丙烯酸涂料以水为溶剂，具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点，以其耐久性和耐化学性而著名，在木器漆领域、防腐涂料领域、汽车涂料领域由于其优异的性能，受到用户的青睐。

中国专利CN201210432553.5公开了一种含有改性丙烯酸乳液的金属防锈漆及其制备方法，其组成原料的重量份为：改性水溶性酚醛树脂35-37、聚酰亚胺树脂25-30、改性苯乙烯15-17、硅酸盐9-11、苯基萘胺1.7-1.9、聚己酸内醋18-20、氯化石蜡0.3-0.5、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.5-0.7、聚-4-甲基-1-戊烯0.9-1.1、抗氧剂DSTP1.3-1.8、改性丙烯酸乳液3-4、尿素1.1-1.4、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯1.4-1.6、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡0.6-0.8和聚氧乙烯醚型丙烯酸酯1.3-1.8。该发明的金属防锈漆膜附着力好、干燥快、耐热性好，环保无污染，原料中添加了改性水溶性酚醛树脂、改性苯乙烯和改性丙烯酸乳液，通过对水溶性酚醛树脂、苯乙烯和丙烯酸乳液的改性处理，改善了原材料中的高分子材料的优良性能，同时增加了产品的耐腐蚀性和耐热性，而且该发明制备方法简单，成本低，适合大规模生产。但是该发明仅从物理上添加聚酰亚胺树脂提高聚氨酯的性能，而聚酰亚胺树脂的溶解性较小，聚酰亚胺仅为树脂填料，该丙烯酸乳液仍存在硬度偏低、耐划伤性能差等缺点。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的旨在提供一种聚酰亚胺改性丙烯酸防腐乳液及其制备方法。

一种聚酰亚胺改性丙烯酸防腐乳液，采用含有不饱和双键的聚酰亚胺低聚物改性，按质量份计，其配方组成为：含有不饱和双键的POSS基聚酰亚胺低聚物溶液15.0～20.0份、丙烯酸酯硬单体6.0～10.0份、丙烯酸酯软单体22.0～32.0份、丙烯酸1.5～3.0份、中和剂1.5～3.0份、引发剂0.5～1.5份、阴离子乳化剂0.5～1.0份、非离子乳化剂0.5～1.0份、去离子水60.0～90.0份。

所述的含有不饱和双键的POSS基聚酰亚胺低聚物的结构式如下：

所述的含有不饱和双键的POSS基聚酰亚胺低聚物溶液的制备方法如下：

通氮气情况下，将均苯四甲酸酐与二氨基苯基六苯基POSS按照摩尔比1:1.2～1:1.4加入到反应器中，然后加入稀释剂配制成质量份数为30％～40％的溶液，常温搅拌反应1～2h后升温至40～70℃，保温反应0.5～1.5h；然后缓慢升温至110～130℃，并加入总重量0.05％～0.2％的钛酸四丁酯催化剂，保温反应4～8h后冷却至40～70℃；然后加入不饱和改性剂，40～70℃继续反应3～6h，冷却至室温，即得含有氨基的POSS基聚酰亚胺低聚物溶液；其中，所述的稀释剂为甲醇、乙醇、丙醇、甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合；所述的不饱和改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的一种或多种的组合。

所述的的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯中的一种或几种的组合；所述的的丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。

所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一种或几种的组合。

所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾异丙苯过氧化氢中的一种或几种的组合。

阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸盐、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠中的一种或几种的组合；所述的非离子乳化剂为OP-10、苯乙基酚聚氧乙烯醚、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚类中的一种或几种的组合。

一种聚酰亚胺改性丙烯酸防腐乳液的制备方法，包括以下步骤：

将含有不饱和双键的POSS基聚酰亚胺低聚物溶液、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、丙烯酸、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、1/4～1/3的去离子水混合并进行高速分散预乳化，得到预乳化单体；将引发剂溶解于剩余的去离子中，然后加入到反应装置中，然后搅拌并加热至70～90℃，保温条件下向反应装置中缓慢滴加预乳化单体，滴加时间为3～5小时，滴加完毕后保温继续反应1～3小时，然后加入中和剂，冷却至室温，即得到所述的聚酰亚胺改性丙烯酸乳液。