用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法

摘要

本发明为一种用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法，其特征在于在乳液的分子结构中含有磷酸酯基团，使乳液在成膜过程中，磷酸酯基团能与底材金属形成致密的磷酸盐保护膜，使金属表面发生钝化，可防止水分子及其他盐离子与金属接触，故具有防锈功能。其配方如下：丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的80％～99％；含磷酸酯基团的丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的1％～20％；乳化剂：占聚合单体总量的3％～10％；水溶性引发剂：占聚合单体总量的0.2～1％；去离子水：占产品总量的70％～50％。

说明书

技术领域

木发明涉及一种丙烯酸酯乳液的制造方法，尤其是一种用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法。

背景技术

目前，在防腐蚀涂料领域仍以溶剂型涂料为主，但由于涂料的溶剂易挥发，造成了对环境的污染和对人体健康的危害，浪费了来源于石油的能源，随着人们环保意识的增强，溶剂型涂料的水性化越来越成为一个紧迫的任务。

在水性防腐蚀涂料中，①用水性醇酸树脂作为成膜物基料时，其干燥原理是醇酸树脂上的双键在空气中进行氧化交联，因速度很慢，需加入催干剂，而催干剂的催干性能又受到水及颜料填料的影响，干燥速度往往不理想；②用水性环氧树脂作为成膜物基料时，需加入固化剂，且经常要加入适量亲水性溶剂，以保证树脂能溶解于水中，故必须在使用前按比例加入固化剂，同时也存在适用期的问题，使用不便，且亲水性溶剂对环境也有一定影响；③使用双组分丙烯酸乳液作为成膜物基料时，同样存在使用前加入固化剂以及适用期的问题，而且其固化剂——亲水性异氰酸酯容易与水反应，因此存在副反应较多的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：要提供一种在丙烯酸酯乳液的分子结构中含有磷酸酯基团，使乳液在成膜过程中，磷酸酯基团能与底材金属形成致密的磷酸盐保护膜，使金属表面发生钝化，可防止水分子及其他盐离子与金属接触，故具有防锈功能，并可用于防腐蚀涂料的含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液制造方法。

为解决以上技术问题，所采用的技术方案如下：

a.配方：

丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的80％～99％；

含磷酸酯基团的丙烯酸酯单体：占聚合单体总量的1％～20％；

乳化剂：占聚合单体总量的3％～10％；

水溶性引发剂：占聚合单体总量的0.2％～1％；

去离子水：占产品总量的50％～70％；

b.工艺流程：

首先将丙烯酸酯单体和含磷酸酯基团的丙烯酸酯单体混合均匀成聚合单体并备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水和乳化剂，开启搅拌并升温至70～90℃→再往反应容器中加入聚合单体的10％～15％以及水溶性引发剂的30％～40％，并保温70～90℃，30～60分钟结束→待保温结束后，将剩余的水溶性引发剂溶解于设定量的去离子水中，并与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中→加完后，仍保持温度70～90℃，2～3小时后即完成本发明乳液的合成。

由于采用了以上技术方案，产生的效果是显而易见的：由于在乳液分子结构中含有磷酸酯基团，所以乳液在成膜过程中，磷酸酯基团与底材金属形成了致密的磷酸盐保护膜，使金属表面发生钝化，可以防止水分子以及其他盐离子与金属接触，使本乳液具有优良的防腐蚀功能。以本发明乳液作为成膜基料的防腐蚀涂料，其在干燥过程中，只需要水分挥发即可，无需氧化干燥，干燥速度比水性醇酸防腐蚀涂料大大加快，也不用加入固化剂，在施工前无需进行称量计算固化剂的用量，使用非常方便，也不存在固化剂加入后的适用期以及副反应的问题，如将本发明应用于防腐蚀涂料中，将势必具有优良的防腐蚀功能。

具体实施方式

原料：

1、含磷酸脂基团的丙烯酸酯单体PAM-100、PAM-200(两者分子量不同)，市售品，由法国罗地亚公司生产；

2、丙烯酸酯单体(如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯)均为涂料用市售品；

3、乳化剂(如十二烷基苯磺酸钠)，市售品，均为江苏永华精细化学品有限公司生产；

4、水溶性引发剂(如过硫酸铵、过氧化氢)，市售品，均为天津市化学试剂一厂生产；

5、去离子水；

实施例1：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯      100

丙烯酸丁酯          127.5

PAM-100             22.5

十二烷基苯磺酸钠    10

过硫酸铵            1.0

去离子水            262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-100混合均匀为聚合单体并备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温至70～90℃→再往反应容器中加入聚合单体30克，过硫酸铵0.4克，并保温70～90℃45分钟→待保温结束后，将剩余的过硫酸铵溶解于37.5克去离子水中，并与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中，加完后，仍保持70～90℃的温度，3小时后即完成本发明乳液的合成。

实施例2：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯    100

丙烯酸丁酯        100

PAM-100             50

十二烷基苯磺酸钠    10

过硫酸铵            1.0

去离子水            262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-100混合均匀为聚合单体并备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温至70～90℃，加入聚合单体30克和过硫酸铵0.4克，并保温70～90℃45分钟→待保温结束后，将剩余的过硫酸铵溶解于37.5克去离子水中，并与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入到反应容器中，加完后，仍保持70～90℃的温度，2～3小时后即完成本发明乳液的合成。

实施例3：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯      120

丙烯酸丁酯          127.5

PAM-100             2.5

十二烷基苯磺酸钠    10

过硫酸铵            1.0

去离子水            262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-100混合均匀成聚合单体并备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温至70～90℃，再加入聚合单体30克以及过硫酸铵0.4克，并保温70～90℃45分钟→待保温结束后，将剩余的过硫酸铵溶解于37.5克去离子水中，与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中，加完后，仍保温70～90℃3小时，即完成本发明乳液的合成。

实施例4：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯     100

丙烯酸丁酯         127.5

PAM-200            22.5

十二烷基苯磺酸钠    10

过氧化氢            1.0

去离子水            262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-200混合均匀成聚合单体备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温到70～90℃→再往反应容器中加入聚合单体30克以及过氧化氢0.4克，保温70～90℃45分钟→待保温结束后，再将剩余的过氧化氢溶解于37.5克去离子水中，与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中，加完后保持温度70～90℃3小时，即完成乳液的合成。

实施例5：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯      100

丙烯酸丁酯          100

PAM-200             50

十二烷基苯磺酸钠    10

过氧化氢            1.0

去离子水            262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-200混合均匀成聚合单体备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温到70～90℃→再往反应容器中加入聚合单体30克，过氧化氢0.4克，保温70～90℃45分钟→待保温结束后，再将剩余的过氧化氢溶解于37.5克去离子水中，并与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中，加完后保持温度70～90℃3小时，即完成本发明乳液的合成。

实施例6：乳液的组分及其重量份(单位为克)如下：

甲基丙烯酸甲酯       120

丙烯酸丁酯           127.5

PAM-200              2.5

十二烷基苯磺酸钠     10

过氧化氢        1.0

去离子水        262.5

工艺流程：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、PAM-200混合均匀成聚合单体备用→然后在装有温度计、搅拌、回流装置的反应容器中加入去离子水225克和十二烷基苯磺酸钠10克，开启搅拌并升温到70～90℃，再加入聚合单体30克以及过氧化氢0.4克，保温70～90℃45分钟→待保温结束后，将剩余的过氧化氢溶解于37.5克去离子水中，并与剩余的聚合单体在2～3小时内分别均匀加入反应容器中，加完后保温70～90℃3小时，即完成本发明乳液的合成。