專利名稱：一種基于納米級(jí)聚合物分散體的自沉積涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于納米級(jí)聚合物分散體的自沉積涂料的制備方法。
自沉積涂料是一種不需要外界能量而能自動(dòng)在金屬表面進(jìn)行涂裝的一類涂料，目前國(guó)際上已有大量的專利發(fā)表，主要工作涉及兩個(gè)方面一是制備自沉積涂料的方法，二是自沉積涂料體系的穩(wěn)定性。關(guān)于自沉積涂料的制備方法，主要是采用后乳化及自乳化樹(shù)脂，以及采用常規(guī)乳液聚合方法制備樹(shù)脂。還沒(méi)有以微乳液聚合為基礎(chǔ)的納米級(jí)自沉積涂料方面的報(bào)道。對(duì)于后乳化及自乳化樹(shù)脂，其分子量較低，且乳化樹(shù)脂親水性較強(qiáng)，所以成膜需要交聯(lián)才能得到較好的漆膜。而乳液聚合方法得到的樹(shù)脂分子量較大。但由于粒子較大，成膜性仍不是很好，且濕膜不耐水洗。上述涂料的自沉積過(guò)程較難控制。
本發(fā)明的目的在于提出一種成膜性好、且自沉積過(guò)程易于控制的自沉積涂料的制備方法。
本發(fā)明提出的自沉積涂料的制備方法，是一種以高固含量納米級(jí)微乳液為基礎(chǔ)原料的制備方法。這種微乳液先由部分聚合物單體形成預(yù)微乳液、引發(fā)聚合、其余單體以饑餓滴加法加入體系，然后繼續(xù)反應(yīng)制備獲得。該微乳液的固含量達(dá)10-70wt％以上，乳化劑低于3wt％，粒徑為10nm-60nm(制備方法可見(jiàn)申請(qǐng)人的另一發(fā)明專利申請(qǐng)，其中國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?0116219.5)。這是一種納米級(jí)聚合物分散體。
在上述聚合物分散體中，加入該聚合物重置的1-20％(較優(yōu)范圍為5-10％)的顏料色漿，例如加入10％的碳黑色漿，加入0.5-50％(較優(yōu)范圍為10-25％)的含鐵量為1-5％的氟化亞鐵或氯化亞鐵溶液，加入0.5-20％(較優(yōu)范圍為1-5％)的濃度為10％的鹽酸或氫氟酸溶液，加入0.5-10％(較優(yōu)范圍為1-5％)的濃度為10％的雙氧水溶液，加入適量的去離子水，攪拌均勻即制得性能良好的自沉積涂料。涂料濃度控制5-30％之間。
本發(fā)明以高固含量的微乳液為基礎(chǔ)原料，由于微乳液特殊的尺寸效應(yīng)，制得的樹(shù)脂成膜性非常好，濕膜耐水洗性好。而且，自沉積過(guò)程易于控制。
本發(fā)明的涂料可用于金屬基材的涂裝，可以代替現(xiàn)有的汽車(chē)底漆的電泳涂裝方法，可以節(jié)約用料，使用安全，并有利于環(huán)保。該類涂料也適合于小件金屬器件的涂裝，尤其是空調(diào)的外殼和支架及一些類似的器件的涂裝。涂裝方法可以取代現(xiàn)有的粉末涂裝方式，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例1首先稱取定量的聚合物微乳液，然后在攪拌的條件下逐步加入定量的顏料色漿，氧化劑，氟化亞鐵溶液，氫氟酸和去離子水即可，具體配方見(jiàn)表1。
表1配方 重量(g，基于100％的活性組份)聚合物微乳液1 50雙氧水 0.07碳黑色漿 1.88氟化亞鐵 1.50氫氟酸 0.75去離子水 適量，滿足涂裝要求本例中的聚合物微乳液可由下述步驟制得先配制混合單體，配比為MMA，8.8g，BA，11.3g，GMA，1.4g，AAEMA，2.1g，EGDMA，0.8g。初始的微乳液由0.5g混合單體，1.4wt％的SDS和0.2wt％1-戊醇，2mM的APS和2mM的TMEDA，83.3gH2O，40°下引發(fā)反應(yīng)，然后在正在反應(yīng)的微乳液中逐滴加入14.5g混合單體，4小時(shí)滴加完成，再反應(yīng)2小時(shí)，結(jié)束反應(yīng)。聚合物微膠乳的Dn在20nm左右，固含量為15％。
實(shí)施例2首先稱取定量的聚合物微乳液，然后在攪拌的條件下逐步加入定量的顏料色漿，氧化劑，氟化亞鐵溶液，氫氟酸和去離子水即可，具體配方見(jiàn)表2。
表2配方重量(g，基于100％的活性組份)聚合物微乳液1 58雙氧水 0.30碳黑色漿2.00氯化亞鐵1.80氫氟酸 0.85去離子水適量，滿足涂裝要求聚合物微乳液制備步驟同例1。
實(shí)施例3稱取定量的聚合物微乳液，然后在攪拌的條件下逐步加入定量的顏料色漿，氧化劑，氟化亞鐵，氫氟酸和去離子水即可，具體配方見(jiàn)下表3配方 重量(g，基于100％的活性組份)聚合物微乳液1 55雙氧水 0.10碳黑色漿 1.88氟化亞鐵 1.50鹽酸 0.75去離子水 適量，滿足涂裝要求聚合物微乳液的制備步驟同例1。
權(quán)利要求
1.一種基于納米級(jí)聚合物分散體的自沉積涂料的制備方法，其特征在于以高固含量納米級(jí)微乳液為基礎(chǔ)原料，該微浮液的固含量為10-70wt％，乳化劑低于3wt％，粒徑為10nm-60nm，在該微乳液中加入其重量的1-20％的顏料色漿，0.5-50％的含鐵量為1-5％的氟化亞鐵或氯化亞鐵溶液，0.5-20％的濃度為10％的鹽酸或氫氟酸溶液、0.5-10％的濃度為10％的雙氧水溶液，加入去離子水，攪拌均勻，制得涂料濃度為5-30％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自沉積涂料的制備方法，其特征在于在微乳液中加入的顏料色漿為微乳液重量的5-10％，加入的含鐵量為1-5％的氟化亞鐵或氯化亞鐵為10-25％，加入的濃度為10％的鹽酸或氫氟酸溶液為1-5％，加入的濃度為10％的雙氧水溶液為1-5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自沉積涂料的制備方法。它以高固含量納米級(jí)微乳液為基礎(chǔ)原料,加入顏料色漿、氧化劑、氟化亞鐵或氯化亞鐵、氫氟酸或鹽酸和適量去離子水,攪拌均勻即可。由本方法制得的涂料成膜性非常好,自沉積過(guò)程易于控制。該涂料可用于金屬基材的涂裝,也適合于小件金屬器件的涂裝。工藝簡(jiǎn)單、操作方便,而且可節(jié)約原料、使用安全、有利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)C09D5/02GK1277229SQ00116308
公開(kāi)日2000年12月20日 申請(qǐng)日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者汪長(zhǎng)春, 趙藝強(qiáng), 府壽寬 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)