磷酸酯共聚改性苯丙乳液的合成及其水性金屬防腐涂料的研究.pdf

1、近年來,隨著國家對VOC排放物要求的限制,水性涂料得到了快速發(fā)展,加上嚴(yán)重的金屬銹蝕問題,為水性涂料取代油性涂料在工業(yè)金屬防腐漆方面的應(yīng)用提供了巨大的市場。為彌補(bǔ)國內(nèi)高性能乳液樹脂的空缺,本文旨在合成可以產(chǎn)業(yè)化的、機(jī)械性能優(yōu)異的、耐鹽霧性能優(yōu)良、低成本的水性苯丙乳液,并基于該苯丙乳液制備無毒環(huán)保的水性防銹涂料。實(shí)驗(yàn)工作主要從以下三個(gè)方面開展:
　　 1、采用環(huán)氧丙烯酸酯(SQH)與磷酸為原料,制備功能性的羥基磷酸酯單體。通過酸值

2、測試及IR跟蹤分析來確定開環(huán)酯化的時(shí)間,并用傅立葉紅外光譜表征了羥基磷酸酯功能單體的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,開環(huán)酯化4.5h后,環(huán)氧基特征吸收峰消失,產(chǎn)物酸值基本保持不變。
　　 2、通過乳化體系的評(píng)價(jià),確定了乳液聚合的乳化體系及乳化劑的最佳用量與配比,并把自制的羥基磷酸酯及適當(dāng)?shù)慕宦?lián)體系共聚到乳液中,合成了一種功能性苯丙乳液；研究了乳液聚合和乳膠膜性能的影響因素；并用FTIR、DSC、粒徑分布儀、SEM等對其進(jìn)行表征。結(jié)果表明:當(dāng)陰:

3、非離子乳化劑配比為3:1時(shí),乳化劑用量為2.5％,羥基磷酸酯單體用量為4％,且在第三階段添加,有機(jī)硅用量為5％,樹脂羥基含量為3％時(shí)(均相對于單體總量),乳液及乳膠膜具有最佳的綜合性能；乳膠粒粒徑在100nm左右；玻璃化溫度(Tg)約為36.6℃；加入的羥基磷酸酯單體與其它單體發(fā)生了很好的自由基聚合反應(yīng),大大提高了乳膠膜對金屬基材的干/濕態(tài)附著力及耐腐蝕性,與進(jìn)口的磷酸酯單體相比,自制的羥基磷酸酯改性的苯丙乳液具有更優(yōu)秀的防銹性能。

4、r>　　 3、利用上述功能性苯丙乳液作為成膜物質(zhì),通過A3B1C2D2正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)選環(huán)保型防銹顏料、填料及助劑制備了高性能水性防腐涂料,確定了防腐涂料的影響因素及最優(yōu)配方,并比較了市售苯丙乳液、自制普通苯丙乳液和功能性苯丙乳液在水性涂料中的應(yīng)用及其對水性涂料防銹性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:制備的水性防銹涂料,在A3碳鋼上通過劃叉法進(jìn)行耐鹽霧腐蝕超過240h,市售乳液漆膜不超過72h；涂膜耐3％鹽水浸泡實(shí)驗(yàn)高達(dá)450h,而市售乳液漆