CN108410288A - 一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：改性乙丙乳液100份，云母氧化铁16‑23份，填料10‑15份，分散剂5‑9份，附着力促进剂3‑5份，防结皮剂4‑7份，流平剂1‑2份，增稠剂5‑9份，抗氧化剂2‑5份，水30‑40份。本申请的防腐蚀乙丙乳液涂料具有优异的防腐蚀性能，可以在金属器件表面形成致密的保护层，并提供防污保护，有效的延长了金属器件的使用寿命，尤其适用于船身的防腐蚀保护。

Description

一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别是一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料。
背景技术
金属与其周围环境介质发生的化学反应或电化学反应所导致的自身损坏或变质的现象被称为腐蚀，由于物理作用、生物因素以及机械因素等造成的金属破损现象也统称为腐蚀。金属腐蚀的机理主要是物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀这四种类型。根据相关统计，全世界每年因金属腐蚀造成的经济损失约是地震、水灾、台风等自然灾害造成的经济损失总和的6倍，是极大的经济浪费。金属腐蚀不仅给人们会带来巨大的经济损失，也会间接造成许多事故以及人身伤害，对人们的人身安全也是一个隐患。因此，金属的防腐蚀研究已受到越来越多的重视。
金属防腐蚀的方法有很多种，例如选用耐腐蚀合金、电镀、阴极保护、热浸镀锌、金属热喷涂以及涂料涂层防腐蚀等方式。其中涂料涂层防腐蚀与其他方法相比，最为经济有效，因此也应用最为普遍。首选，涂料防腐蚀施工方便，适应性广泛，不受设备的面积、形状的约束，重涂以及修复的费用较低；其次，涂料防腐蚀可与其他防腐蚀措施联合使用，可易获得较为完善的防腐蚀系统。
乙丙乳液是醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的简称。聚醋酸乙烯高分子链上存在着数量庞大的乙酯基基团，空气中的水分子会在乳液成膜后被链段上的乙酯基基团吸附，从而使得聚醋酸乙烯涂层耐水性不好。丙烯酸酯类单体分子内含有较大的酯基，与醋酸乙烯共聚会在分子链上产生较大的空间位阻，从而降低分子链间的引力，增加制品的塑性，改善乳液的耐水性以及耐候性。
中国专利CN201110441006.9公开了一种防锈涂料乳液及其制备方法，该防锈涂料乳液主要由转化剂、转化促进剂、水、成膜助剂、冻融稳定剂、乙丙乳液、增稠剂、消泡剂和防腐剂组成，还提供了一种本发明的制备方法。本发明防锈涂料乳液具有成膜温度低、贮存稳定性和涂膜性能好、涂膜耐水性高等特点。
发明内容
本发明涉及一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，该防腐蚀乙丙乳液涂料具有优异的防腐蚀性能，可以在金属器件表面形成致密的保护层，并提供防污保护，有效的延长了金属器件的使用寿命，尤其适用于船身的防腐蚀保护。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁16-23份，填料10-15份，分散剂5-9份，附着力促进剂3-5份，防结皮剂4-7份，流平剂1-2份，增稠剂5-9份，抗氧化剂2-5份，水30-40份
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散45-60min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以600-800rpm速度搅拌2-3h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合1-2h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至80-90℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应1-2h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应1-2h，之后加入辣椒碱，搅拌反应1-2h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
优选的，所述纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5。
优选的，所述改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
优选的，所述改性乙丙乳液的制备方法中乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
优选的，所述分散剂为聚乙二醇-400。
优选的，所述防结皮剂为双戊烯。
优选的，所述流平剂为聚丙烯酸。
优选的，所述填料为白炭黑。
优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物。
优选的，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
本发明具有以下有益效果：
纳米TiO2具有良好的光、电、化学性能，利用纳米TiO2对乙丙乳液进行改性，可以使得纳米TiO2均匀的分布于涂料中，同时利用纳米TiO2对水分和腐蚀电解液具有的良好的阻碍作用，利用纳米TiO2与云母氧化铁配合使用，有效的提高了所制备的涂料的防腐蚀性能。
辣椒碱对细菌和酵母菌具有良好的抑制作用，可以有效地防止海洋生物附着生长，是一类具有光谱抗菌作用的活性物质。本申请利用辣椒碱与乙丙乳液中的羧基进行反应，从而将其接枝到乙丙聚合物上，赋予了乙丙乳液良好的防污性能，而且其不易脱落，使用寿命长。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁16份，白炭黑10份，聚乙二醇-400 5份，附着力促进剂3份，双戊烯4份，聚丙烯酸1份，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物5份，2,6-二叔丁基对甲酚2份，水30份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散45min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以600rpm速度搅拌2h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合1h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至80℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应1h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应1h，之后加入辣椒碱，搅拌反应1h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
其中纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5；乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
其中改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
实施例2
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁23份，白炭黑15份，聚乙二醇-400 9份，附着力促进剂5份，双戊烯7份，聚丙烯酸2份，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物9份，2,6-二叔丁基对甲酚5份，水40份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散60min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以800rpm速度搅拌3h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合2h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至90℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应2h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应2h，之后加入辣椒碱，搅拌反应2h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
其中纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5；乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
其中改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
实施例3
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁16份，白炭黑15份，聚乙二醇-400 5份，附着力促进剂5份，双戊烯4份，聚丙烯酸2份，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物5份，2,6-二叔丁基对甲酚5份，水30份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散45min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以800rpm速度搅拌2h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合2h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至80℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应2h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应1h，之后加入辣椒碱，搅拌反应2h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
其中纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5；乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
其中改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
实施例4
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁23份，白炭黑10份，聚乙二醇-400 9份，附着力促进剂3份，双戊烯7份，聚丙烯酸1份，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物9份，2,6-二叔丁基对甲酚2份，水40份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散60min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以600rpm速度搅拌3h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合1h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至90℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应1h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应2h，之后加入辣椒碱，搅拌反应1h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
其中纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5；乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
其中改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
实施例5
一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁19份，白炭黑13份，聚乙二醇-400 7份，附着力促进剂4份，双戊烯5份，聚丙烯酸2份，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物7份，2,6-二叔丁基对甲酚4份，水35份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散50min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以700rpm速度搅拌3h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合1h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至85℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应1h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应1h，之后加入辣椒碱，搅拌反应2h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
其中纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5；乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
其中改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
将上述实施例的涂料刷涂于马口铁上，常温下静置12h，完全干燥后均进行了性能测试，其中对比例为市售水性防腐蚀涂料，测试结果如表1所示。附着力测试参照标准GB/T1720-79；耐盐水性参照标准GB/T10834-1989进行测试。
表1

Claims (10)

1.一种水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
改性乙丙乳液100份，云母氧化铁16-23份，填料10-15份，分散剂5-9份，附着力促进剂3-5份，防结皮剂4-7份，流平剂1-2份，增稠剂5-9份，抗氧化剂2-5份，水30-40份；
所述改性乙丙乳液的固含量为65％；
所述改性乙丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米TiO2粉末分散于十二烷基多糖苷的水溶液中，超声分散45-60min，之后向其中加入聚丙烯酸钠，以600-800rpm速度搅拌2-3h，之后烘干，制得改性纳米TiO2粉末；
(2)将醋酸乙烯酯，乙基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正辛酯，二丙酮丙烯酰胺，丙烯酸-2-乙基己酯以及改性纳米氧化锌粉末分散于乳化剂的水溶液中，搅拌混合1-2h，制得预乳化液；
(3)取制得的预乳化液的1/3，升温至80-90℃，向其中加入引发剂的1/3，滴加完成后回流保温反应1-2h，之后滴加剩余的预乳化液和引发剂，滴加完成后继续回流保温反应1-2h，之后加入辣椒碱，搅拌反应1-2h，降至室温，调至中性后加入水稀释，制得改性乙丙乳液。
2.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述纳米TiO2粉末与醋酸乙烯酯的使用量质量比为1:5。
3.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述改性乙丙乳液的制备方法的步骤(2)中各单体的使用量，以摩尔份数计：
醋酸乙烯酯65份，乙基丙烯酸21份，甲基丙烯酸甲酯13份，甲基丙烯酸正辛酯5份，二丙酮丙烯酰胺2份，丙烯酸-2-乙基己酯2份。
4.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述改性乙丙乳液的制备方法中乳化剂为月硅酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚；引发剂为过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇-400。
6.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述防结皮剂为双戊烯。
7.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述流平剂为聚丙烯酸。
8.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述填料为白炭黑。
9.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述增稠剂为羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的混合物。
10.根据权利要求1所述的水性防腐蚀乙丙乳液涂料，其特征在于：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
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