水性环氧富锌底漆苯丙乳液的合成及应用

    广泛应用于高炉、热风炉内外壁、烟囱、烟道、烘道、排气管、高温热气管道、加热炉、热交换器以及其它非金属和金属表面高温防腐保护。

    合成了含有缩水甘油基、羧基和氨基的三层核壳结构的交联苯丙乳液 , 研究了中间层厚度、官能团单体用量对乳液性能及其涂膜性能的影响 , 当中间层投料量为核壳层的 50% , 官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) 、甲基丙烯酸 (MAA) 和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 (DMEMA) 分别为各层投料量的 3% 、 1 .5% 和 3% 时 , 乳液有{zj0}的综合性能。用该乳液制备的水性防锈涂料与普通苯丙乳液相比具有更好的防锈性能 , 涂膜耐 3% 盐水浸泡时间达 624 h 。

    关键词 : 水性防锈涂料 ; 苯丙乳液 ; 交联 ; 甲基丙烯酸缩水甘油酯 ; 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯    由于环境保护越来越受到人们的关注 , 对xx、低毒的水性防锈涂料的研究已成为当前防锈涂料发展的重要方向 [ 1 - 5 ] 。

    丙烯酸聚合物保光保色性能及耐老化性能好 , 价格相对较低 , 合成时加入苯乙烯得到的苯丙乳液价格更低 , 常被用作水性防锈涂料成膜体系 [ 6 - 7 ] , 但苯丙乳液涂膜致密性差、对水蒸汽和氧气的屏蔽性不好。乳液合成时采用交联方法可以很好地解决丙烯酸酯涂膜致密性差的问题 , Ivanchev 等利用 GMA 、 MAA 、甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA) 作为交联单体合成了一种高耐水性的两层核壳结构的苯丙乳液 [ 8 ] 。

    笔者以 GMA 、 MAA 、 DMAEMA 为交联单体 , 采用在乳液聚合过程中分阶段加入交联单体 , 将交联官能团固定在不同层的方法 , 合成了一种三层核壳结构的交联苯丙乳液 , 研究了中间层厚度、官能团单体比例及用量对乳液聚合稳定性、贮存稳定性、涂膜交联密度和耐水性的影响 , 并用该乳液制备了一种防锈性能优异的水性防锈涂料。  采用种子乳液半连续分段滴加不同功能单体预乳液的方法 [9 - 10 ] , 先将部分乳化剂、去离子水和单体分别制成预乳液Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ , 其中Ⅰ含单体丙烯酸丁酯 (BA) 、苯乙烯 (St) 和 GMA, Ⅱ含单体 BA 、 St 和 MAA, Ⅲ含单体 BA 、 St 和 DMAEMA 。在装有温度计、冷凝管、滴加装置及搅拌的四口烧瓶中加入一定配比量的乳化剂、去离子水、 pH 调节剂、预乳液Ⅰ以及引发剂 , 升温至 78 ～ 81 ℃ , 保温 0 . 5 ～ 1 h; 然后滴加剩余预乳液Ⅰ和补加引发剂 , 滴完保温反应 0 . 5 h, 升温至 90 ℃ , 再保温反应 0 . 5 h 。同样的步骤先后加入预乳液Ⅱ和Ⅲ ,待保温反应完成 , 降温至低于 50 ℃ , 用氨水调体系 pH 值为 8 ～ 9, 过滤 , 出料待用。

  涂料固化：施涂完毕，常温自然固化后投入使用或室温干燥0.5－1.0小时，然后置于180－200℃烘箱中烘烤0. 5小时，取出降温待用。