專利名稱：基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防腐涂料及其制備工藝，本發(fā)明進一步涉及基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
基于傳統(tǒng)的丙烯酸樹脂的熱塑性涂料，其金屬防腐蝕性能較差。由于線性鏈段，鏈段之間相互作用力相對較小，鏈段間不能有效阻止水分、氧氣以及鹽分的滲透。防腐蝕性能一般。丙烯酸樹脂由于C-C主鏈特殊的光、熱、化學(xué)穩(wěn)定性以及其側(cè)鏈上基團的可修飾性，以致其作為主要成膜基料的丙烯酸涂料中耐候性、耐油及耐溶劑性等方面均具有獨特的優(yōu)勢，在工業(yè)與民用建筑領(lǐng)域得到廣泛的青睞。但傳統(tǒng)的丙烯酸樹脂用于金屬防腐涂料具有一定缺陷。首先，基于傳統(tǒng)的溶劑型的丙烯酸樹脂的涂料由于樹脂的分子量較大、黏度較高，需要大量有機溶劑稀釋，不利于環(huán)境保護，且涂裝效率不高。其次，丙烯酸乳液制備的金屬防腐涂料，由于乳膠粒子成膜的特殊性，漆膜具有較多空隙，涂層的呼吸性好，不利于抑制腐蝕介質(zhì)如水分和空氣的滲透。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)的丙烯酸樹脂應(yīng)用于金屬防腐涂料的缺陷，本發(fā)明制備一種基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，首先合成胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，得到的樹脂在加入溶劑以及有機膨潤土分散增稠后，加入一定配方比的云母氧化鐵、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母粉、滑石粉等各種填料，經(jīng)研磨攪拌后得到設(shè)計涂料。具體步驟如下
首先合成胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，其配方與合成工藝如下
組份含量
甲基丙烯酸甲酯10 20%
苯乙烯15 25%
丙烯酸異辛酯2 6%
丙烯酸羥乙酯I 4%
亞麻油酸5 20%
乙二胺O. 26 I. 05%
偶氮二異丁腈O. 5 2%
乙酸丁酯20 50%
第一步將亞麻油酸(酸值為195mgK0H/g，碘值為175gl/100g)倒入反應(yīng)容器中，加熱至50 70°C，將定量比乙二胺滴加入亞麻油酸中，滴加時間控制在O. I I小時之間，滴加完畢后，反應(yīng)溫度控制在65 85°C之間，反應(yīng)I 2小時。得到胺化亞麻油酸。
第二步將全部的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯和部分偶氮二異丁腈(占總質(zhì)量的80%)按配方比例攪拌，得到混合單體，反應(yīng)容器升溫70-80°C，滴加單體與引發(fā)劑的混合物，滴加時間控制在O. 5^2小時，滴完混合物后在80 85°C下保溫I 2小時，然后加入按配方設(shè)計的胺化亞麻油酸與剩余的偶氮二異丁腈(占總質(zhì)量的20%)以及全部乙酸丁酯，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度范圍控制在80 85°C，反應(yīng)2 5小時，然后降至室溫，出料。然后，制備基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，其組成的相對質(zhì)量百分比如下
組份含量
胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂(Γ50%
云母氧化鐵10 30% 磷酸鋅10 20%
三聚磷酸鋁7 15%
云母粉2 5%
滑石粉2 5%
有機膨潤土I 5%
乙酸丁酯5 10%
乙酸乙酯5 10%
其中，云母氧化鐵的粒徑大小范圍400目 1000目，磷酸鋅的大小范圍為600目 1000目，三聚磷酸鋁的粒徑大小為600目 1000目，云母粉粒徑大小范圍為600目 1200目，滑石粉粒徑大小范圍為800目 1200目。涂料的制備工藝如下
分別將各組組分稱量好，首先將有機膨潤土倒入乙酸丁酯與乙酸乙酯的混合溶劑中，然后倒入胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，中速1000 2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌1(Γ15分鐘，加入不同粉料，再高速2000 3000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌20 30分鐘，使細度達到50 μ m以下，SP得本發(fā)明的成品。本發(fā)明的有益效果在于
I.亞麻油酸鏈段分子上含有多個乙烯基雙鍵基團，利用胺中和的亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，形成合成聚合物鏈段的部分交聯(lián)，有利于鏈段形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，抑制空氣、水分透過漆膜對金屬產(chǎn)生腐蝕。2.聚合物鏈段通過與乙二胺反應(yīng)中和至體系呈現(xiàn)堿性，使得漆膜的pH值范圍在7 9左右,有利于抑制酸性物質(zhì)對金屬底材的腐蝕。3.制備單組份高固含金屬防腐涂料，克服了雙組分金屬防腐涂料的操作時間限制，噴漆后體系的固含量高，漆膜可快速干燥固化，形成良好保護涂層。
具體實施例方式 以下結(jié)合實例對本發(fā)明做進一步具體描述，但不局限于此。實施例I :
一.胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的合成
I、原料及用量質(zhì)量百分比組份含量
甲基丙烯酸甲酯10%
苯乙烯25%
丙烯酸異辛酯5%
丙烯酸羥乙酯4%
亞麻油酸5%
乙二胺O. 26% 偶氮二異丁腈2%
乙酸丁酯48. 74%
2、制備方法
首先將亞麻油酸倒入反應(yīng)容器中，加熱至50°C，將定量比乙二胺滴加入亞麻油酸中，滴加時間控制在I小時之間，滴加完畢后，溫度控制在70°C左右，反應(yīng)I. 5小時。得到胺化亞麻油酸。然后將全部的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯和占總質(zhì)量的80%偶氮二異丁腈，按配方比例攪拌，得到混合單體，反應(yīng)容器升溫80°C，滴加單體與引發(fā)劑的混合物，滴加時間控制在O. 5小時，滴完混合物后在85°C下保溫I小時，然后加入按配方設(shè)計的胺化亞麻油酸與剩余的占總質(zhì)量的20%偶氮二異丁腈以及全部乙酸丁酯，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度范圍控制在85V ’反應(yīng)2小時，然后降至室溫，出料。二.基于胺化亞麻油共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料的制備
1.原料及用量質(zhì)量百分比
胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂50%
云母氧化鐵(400目)10%
磷酸鋅(1000目)10%
三聚磷酸鋁(800目)7%
云母粉(600目)5%
滑石粉(1200目)5%
有機膨潤土1%
乙酸丁酯6%
乙酸乙酯6%
2.配制方法
按照所述的防腐蝕涂料配方，分別將各組組分稱量好，首先將有機膨潤土倒入乙酸丁酯與乙酸乙酯的混合溶劑中，然后倒入胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，中速1000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，加入不同粉料，再高速3000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌20分鐘，使細度達到50 μ m以下，即得本發(fā)明的成品。實施例2
一.胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的合成
I、原料及用量質(zhì)量百分比
組份含量
甲基丙烯酸甲酯20%
苯乙烯15%丙烯酸異辛酯2%
丙烯酸羥乙酯1%
亞麻油酸10%
乙二胺O. 52%
偶氮二異丁腈1.48%
乙酸丁酯50%
2、制備方法 首先將亞麻油酸倒入反應(yīng)容器中，加熱至70°C，將定量比乙二胺滴加入亞麻油酸中，滴加時間控制在O. I小時之間，滴加完畢后，溫度控制在85°C左右，反應(yīng)I小時。得到胺化亞麻油酸。然后將全部的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯和占總質(zhì)量的80%偶氮二異丁腈，按配方比例攪拌，得到混合單體，反應(yīng)容器升溫75°C，滴加單體與引發(fā)劑的混合物，滴加時間控制在I小時，滴完混合物后在80°C下保溫2小時，然后加入按配方設(shè)計的胺化亞麻油酸與剩余的占總質(zhì)量的20%偶氮二異丁腈以及全部乙酸丁酯，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度范圍控制在80V，反應(yīng)5小時，然后降至室溫，出料。二.基于胺化亞麻油共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料的制備
1.原料及用量質(zhì)量百分比
胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂20%
云母氧化鐵(1000目)23%
磷酸鋅(800目)20%
三聚磷酸鋁(600目)8%
云母粉(800目)2%
滑石粉(800目)2%
有機膨潤土5%
乙酸丁酯10%
乙酸乙酯10%
2.配制方法
按照所述的防腐蝕涂料配方，分別將各組組分稱量好，首先將有機膨潤土倒入乙酸丁酯與乙酸乙酯的混合溶劑中，然后倒入胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，中速2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，加入不同粉料，再高速2500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌25分鐘，使細度達到50 μ m以下，即得本發(fā)明的成品。實施例3
I、原料及用量質(zhì)量百分比
組份含量
甲基丙烯酸甲酯15.45%
苯乙烯24%
丙烯酸異辛酯6%
丙烯酸羥乙酯3%
亞麻油酸20%
乙二胺L 05%偶氮二異丁臆O. 5%
乙酸丁酯30%
2、制備方法
首先將亞麻油酸倒入反應(yīng)容器中，加熱至60°C，將定量比乙二胺滴加入亞麻油酸中，滴加時間控制在O. 5小時之間，滴加完畢后，溫度控制在65°C左右，反應(yīng)2小時。得到胺化亞麻油酸。然后將全部的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯和占總質(zhì)量的80%偶氮二異丁腈，按配方比例攪拌，得到混合單體，反應(yīng)容器升溫70°C，滴加單體與引發(fā)劑的混合物，滴加時間控制在2小時，滴完混合物后在82°C下保溫I. 5小時，然后加入按配方設(shè)計的胺化亞麻油酸與剩余的占總質(zhì)量的20%偶氮二異丁腈以及全部乙酸丁酯，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度范圍控制在83°C，反應(yīng)4小時，然后降至室溫，出料。二.基于胺化亞麻油共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料的制備
1.原料及用量質(zhì)量百分比
胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂21%
云母氧化鐵(800目)30%
磷酸鋅(600目)12%
三聚磷酸鋁(1000目)15%
云母粉(1200目)5%
滑石粉(1000目)5%
有機膨潤土2%
乙酸丁酯5%
乙酸乙酯5%
2.配制方法
按照所述的防腐蝕涂料配方，分別將各組組分稱量好，首先將有機膨潤土倒入乙酸丁酯與乙酸乙酯的混合溶劑中，然后倒入胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，中速1500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌13分鐘，加入不同粉料，再高速2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘，使細度達到50 μ m以下，即得本發(fā)明的成品。漆膜固化及其性能比較
按照實施例I 3，合成與配制基于改性丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，將其通過噴涂或刷涂輥涂方式，涂覆于測試鋼板或馬口鐵板上，室溫干燥成膜，7天后測試性能。同時，按照同樣工藝，合成與制備未經(jīng)改性的丙烯酸酯防腐蝕涂料，以其作為對比樣，進行性能表征。表一.基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，其特征是該涂料由胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂、云母氧化鐵、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母粉、滑石粉、有機膨潤土、乙酸丁酯、乙酸乙酯組份組成，其相對質(zhì)量組成百分比如下組份含量 胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂2(Γ50% 云母氧化鐵10 30%磷酸鋅10 20%三聚磷酸鋁7 15%云母粉2 5%滑石粉2 5%有機膨潤土I 5%乙酸丁酯5 10%乙酸乙酯5 10%。
2.如權(quán)利要求I所述的基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，其特征是所述的胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂由如下組分按質(zhì)量百分比配備合成 組份含量 甲基丙烯酸甲酯10 20% 苯乙烯15 25%丙烯酸異辛酯2 6% 丙烯酸羥乙酯I 4% 亞麻油酸5 20%乙二胺O. 026 I. 02% 偶氮二異丁腈O. 5 2% 乙酸丁酯20 50%。
3.如權(quán)利要求I所述的基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，其特征是云母氧化鐵的粒徑大小范圍400目 1000目，磷酸鋅的大小范圍為600目 1000目，三聚磷酸鋁的粒徑大小為600目 1000目，云母粉粒徑大小范圍為600目 1200目，滑石粉粒徑大小范圍為800 1200目。
4.如權(quán)利要求2所述的基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料，其特征是其亞麻油酸規(guī)格為酸值為195mgKOH/g，碘值為175gl/100g。
5.如權(quán)利要求I至5所述的基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料的制備方法，其特征是該方法包括如下制備步驟 I)制備胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂首先將亞麻油酸倒入反應(yīng)容器中，加熱至50 70°C，將定量比乙二胺滴加入亞麻油酸中，滴加時間控制在O. I I小時之間，滴加完畢后，溫度控制在65°C 85°C之間，反應(yīng)I 2小時，得到胺化亞麻油酸，然后將全部的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯和占總質(zhì)量的80%偶氮二異丁腈，按權(quán)2所述的配方比例攪拌，得到混合單體，反應(yīng)容器升溫70°C -80°C，滴加單體與引發(fā)劑的混合物，滴加時間控制在O. 5^2小時，滴完混合物后在80°C 85°C下保溫I 2小時，然后加入按配方設(shè)計的胺化亞麻油酸與剩余的占總質(zhì)量的20%偶氮二異丁腈以及全部乙酸丁酯，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度范圍控制在80°C 85°C，反應(yīng)2 5小時，然后降至室溫，出料； 2)制備防腐蝕涂料分別將各組組分按權(quán)I所述比例配制好，首先將有機膨潤土倒入乙酸丁酯與乙酸乙酯 的混合溶劑中，然后倒入胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂，中速1000 2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0 15分鐘，加入不同粉料，再高速2000 3000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-30分鐘，使細度達到50 μ m以下，即得本發(fā)明的成品涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂的防腐蝕涂料及其制備方法，涂料組分包括胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂、云母氧化鐵、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母粉、滑石粉、有機膨潤土、乙酸丁酯、乙酸乙酯等。其中制備胺化亞麻油酸共聚丙烯酸樹脂工藝為首先通過本體聚合制備丙烯酸預(yù)聚物，然后通過溶液聚合方法將其與胺化亞麻油酸進一步自由基共聚得到。按照一定比例將上述各組分混合，通過高速攪拌研磨均勻至細度在50μm以下。制備好的涂料涂覆于金屬表面，常溫干燥成膜。漆膜具有固含量高、干燥速度快、力學(xué)性能好、耐腐蝕性佳等的優(yōu)點。
文檔編號C09D7/12GK102816481SQ20121029508
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者李為立, 徐澤孝, 張鑫 申請人:蘇州吉人漆業(yè)有限公司