一种防腐涂料用端羟基水性核壳乳液的制备方法

摘要

本发明公开了一种防腐涂料用端羟基水性核壳乳液及其制备方法，其中端羟基水性防腐用丙烯酸酯乳液为核壳结构，壳层羟基磷酸酯型丙烯酸分子，核层为聚氨酯改性的丙烯酸酯，壳层为羟基磷酸酯作为功能单体合成的丙烯酸酯。所述端羟基防腐丙烯酸酯乳液的固含量为40-50％；其制备方法是以聚合物多元醇和异氰酸酯为聚合物单体，在乙烯基丙烯酸酯类单体存在条件下合成双键封端的聚氨酯分子，然后与苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸单体聚合作为核层，再将含有功能单体乙烯基羟基磷酸酯的丙烯酸单体混合物作为种子乳液，在70℃-85℃滴加到核层中。本发明可以用于钢材等金属表面的防腐涂层。

主权项

一种防腐涂料用水性端羟基核壳乳液的制备方法，其特征在于按以下步骤操作： (1)双键封端直链型聚氨酯乳液的制备 将经过脱水处理的低聚物二元醇置于反应容器中，然后加入小分子扩链剂A和二异氰酸酯，于70‑85℃反应3‑4h；随后加入亲水扩链剂二羟甲基丙酸和助溶剂丙酮，70‑80℃条件下反应0.5‑1h，加入催化剂二月桂酸二丁基锡和丙酮继续反应1.5‑2.5h，最后加入甲基丙烯酸‑β‑羟丙酯和丙酮，在60‑70℃条件下反应1.5‑2.5h；反应结束后降温至40℃，加入降粘剂降粘和中和剂中和反应2‑5min，强烈搅拌下加入去离子水分散成乳液，7‑15min后加入小分子扩链剂B和余量去离子水的混合物，45‑65℃下熟化1‑2h，得到双键封端的直链型聚氨酯乳液； 其中各原料按照质量份数构成如下： 低聚物二元醇100‑150份；小分子扩链剂A 3‑6份；二异氰酸酯35‑65份；亲水扩链剂二羟甲基丙酸6‑12份；溶剂丙酮5‑10份；甲基丙烯酸‑β‑羟丙酯4‑12份；催化剂二月桂酸二丁基锡0.1‑0.2份；降粘剂25‑40份；中和剂4.5‑8.5份；小分子扩链剂B 2‑4份；去离子水330‑390份； 所述小分子扩链剂A为新戊二醇、1,4丁二醇中的一种或几种； 所述小分子扩链剂B为水合肼、乙二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中的一种或几种； (2)核层聚氨酯接枝改性丙烯酸酯聚合物的制备 将乳化剂、混合单体A和去离子水加入反应釜中，搅拌至乳化后加热升温至65‑75℃，滴加引发剂过硫酸铵，待反应液呈蓝色荧光时开始滴加端乙烯基直链型聚氨酯乳液，1.5‑2.5h内滴加完毕，保温0.5‑1h得到聚氨酯接枝共聚改性的丙烯酸酯复合乳液； 其中各原料按照质量份数构成如下： 乳化剂2‑8份，混合单体A100‑250份，去离子水150‑250份，引发剂过硫酸铵0.5‑1.0份，双键封端直链型聚氨酯乳液1‑10份； 所述混合单体A为丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、 甲基丙烯酸中的一种或几种以及丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯； (3)核壳聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液胶黏剂的制备 将乳化剂、混合单体B和去离子水混合并搅拌均匀得到壳层预乳化单体，于65‑75℃将壳层预乳化单体和引发剂过硫酸铵双滴加到核层聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液中，2‑3h内滴加完毕，升温至80‑85℃保温反应2‑3h，反应结束后降温至60℃以下，加入己二酸二酰肼，调pH至7‑8后过滤出料； 其中各原料按照质量份数构成如下： 乳化剂3‑9份，混合单体B100‑250份，去离子水150‑300份，引发剂过硫酸铵0.7‑1.2份，核层聚氨酯‑丙烯酸酯聚合物乳液100‑300份，己二酸二酰肼3‑5份； 所述混合单体B为丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸‑β‑羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种以及乙烯基羟基磷酸酯、丙烯酸丁酯、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯； 步骤(1)中，所述降粘剂为甲基丙烯酸甲酯；所述中和剂为三乙胺。