CN115895380A - 一种多组分水性丙烯酸复合防腐涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多组分水性丙烯酸复合防腐涂料及其制备方法和应用。所述防腐涂料包括A组分和B组分，所述A组分为核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液，其壳层聚合物单体中包括甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯；所述B组分为含有烷基硅氧烷改性的二氧化硅的无机粉料混合物。所述防腐涂料中A和B两组分混合施工的涂层在成膜过程中，A组分的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯和B组分中的无机材料表面的官能团在室温下发生交联反应，使得涂层的致密性和强度得到大幅提升，进而对基材起到很好的防护和防腐作用。所述防腐涂料的A和B两组分容易混合，混合浆体具备较高的体积固含量。
Description
技术领域
本申请涉及防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种多组分水性丙烯酸复合防腐涂料及其制备方法和应用。
背景技术
涂料是防腐蚀的重要材料，可在被涂物面上形成牢固附着的连续薄膜，使之免受各种腐蚀介质(如大气中的湿气、氧、工业大气和化学液体的水溶液等)侵蚀，也能使涂漆物体表面减少或免受机械损伤和日晒雨淋而带来的腐蚀，从而延长其使用寿命。
以丙烯酸树脂为主要成膜基料的丙烯酸涂料具有良好的防腐蚀作用，是一种常见的防腐涂料。丙烯酸防腐涂料适用于汽车、船舶、机械设备、矿山、采掘、冶金、化工、家具、仪器仪表、建筑内外墙(多为外墙)、地坪、金属制品、户外广告、护栏等金属、非金属表面的防腐涂装。
虽然丙烯酸涂料在耐污染、耐溶剂及力学性能等方面均具有独特的优势，但其涂层耐候性较差，易倒光、发黄和开裂，同时耐盐雾性能、抗氯离子渗透性能和环保及安全性能也较低，影响了其应用范围。另外，丙烯酸涂料在钢铁表面涂装时，都要彻底除锈，甚至要求完全露出金属光泽，这是一件十分繁重的工作。目前，许多的工业部门，还采用半机械化和手工除锈，不但劳动强度大，生产效率低，施工费用高，锈尘严重影响人体健康，而且不少施工和维修限于工作条件，也很难进行彻底除锈，尤其是大型工程设备，如船舶，桥梁，海上采油设备，重型机械等。
因此，研发一种具有更好耐久性、耐盐雾性能、抗氯离子渗透性能和环保及安全性能的低表面处理的防腐涂料具有重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本申请提供一种新的多组分水性丙烯酸复合防腐涂料，所述防腐涂料包括A和B两组分，既具有无机材料稳定性、耐久性、环保性和安全性的优势，又具有有机材料出色的物理性能，通过A和B两组分的配合，能使该防腐涂料涂层的致密性和强度得到大幅提升，进而对基材起到很好的防护和防腐作用。同时该防腐涂料的制备方法简单，施用方式灵活，可喷涂、可刷涂、可辊涂，具有较好的应用前景。
为此，本申请第一方面提供了一种多组分水性丙烯酸复合防腐涂料，所述防腐涂料包括A组分和B组分，所述A组分为核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液，其壳层聚合物单体中包括甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯；所述B组分为含有烷基硅氧烷改性的二氧化硅的无机粉料混合物。
本申请中，所述防腐涂料A组分壳层聚合物单体中含有甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯(AAEM)官能单体，B组分中含有烷基硅氧烷改性的二氧化硅，A和B两组分混合施工的涂层在成膜过程中，A组分中的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯与B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅无机材料表面的官能团在室温下发生交联反应，使得所述防腐涂料涂层的致密性和强度得到大幅提升，进而对基材起到很好的防护和防腐作用。本申请所述防腐涂料的1000μm厚度涂层耐中性盐雾通过了10000h测试，可在腐蚀等级很高的环境中使用；同时所述防腐涂料的涂层通过了抗氯离子渗透检测，极大程度降低了氯离子的破坏性，可满足高盐环境的防腐需求；且涂层的断裂伸长率实测可达247％，拉伸强度最大可达1.8MPa，具有很强的抵抗结构变性的能力，可在不间断震动(水流冲刷)条件下长期对设备结构进行保护。另外，所述防腐涂料不助燃不自燃，无火灾隐患，能够在高危火险环境中使用。
在一些实施方式中，所述A组分与B组分的质量比为(0.6～1.0):(0.6～1.0)；所述防腐涂料中固形物的浓度为55～90wt％。在一些优选的实施方式中，所述A组分与B组分的质量比(0.8～1.0):1.0，所述防腐涂料中固形物的浓度为65～85wt％。
本申请通过将防腐涂料中A组分与B组分的质量比控制在上述范围内，能够将防腐涂料中固形物的浓度控制在55～90wt％，进而使得所述防腐涂料具备较高的体积固含量，适合厚涂，使得所述防腐涂料可以提供厚质的涂层，进而使所述防腐涂料对基材，如钢材表面的处理要求不高。在钢材表面具备St2(除锈等级)情况下即可进行涂装，大幅降低了锈蚀基面除锈清理的难度，从而有效降低了除锈清理成本。值得注意的是：本申请中所述防腐涂料中的A组分和B组分分别储藏，只有在使用时才以(0.6～1.0):(0.6～1.0)质量比混合。
在一些实施方式中，基于所述B组分的总重量计，所述B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为5～80wt％。在一些优选的实施方式中，基于所述B组分的总重量计，所述B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为10～40wt％。
本申请中所述B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅用于与A组分中的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯发生交联，因此B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量对防腐涂料的性能有明显影响。本申请通过将B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量控制在上述范围内，能够使所述防腐涂料的防腐性能较佳。
在一些实施方式中，所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅通过将烷基硅氧烷与二氧化硅粉体混合后进行反应制得；所述反应的温度为30～50℃；所述反应的时间不少于30分钟。
在一些优选的实施方式中，所述反应的温度为40℃，所述反应的时间为30～60分钟。
通过在上述反应条件下能够制得性能较好的烷基硅氧烷改性的二氧化硅，进而提升防腐涂料的防腐性能。
在一些实施方式中，基于所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅的总重量计，所述烷基硅氧烷的含量为0.1～10wt％。在一些优选的实施方式中，基于所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅的总重量计，所述烷基硅氧烷的含量为0.2～2wt％。
在一些实施方式中，所述烷基硅氧烷具有至少一个活性官能团，所述活性官能团选自氨基、脲基、乙烯基或烯丙基官能团。在一些优选的实施方式中，所述烷基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅氧烷。
本申请中，所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量以及烷基硅氧烷中的活性官能团会影响烷基硅氧烷改性的二氧化硅与甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯的交联反应，进而影响防腐涂料的性能。本申请通过将烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量以及活性官能团控制在上述限定的范围内，能够有助于提升所述防腐涂料的防腐性能。
在一些实施方式中，以所述B组分的总重量份数计，所述B组分包括如下重量份的成分：15～60重量份的碳酸钙、20～50重量份的硫酸钙、5～35重量份的氢氧化钙和5～60重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅。
在一些优选的实施方式中，以所述B组分的总重量份数计，所述B组分包括如下重量份的成分：20重量份的碳酸钙、30重量份的硫酸钙、15重量份的氢氧化钙和35重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅。
本申请通过将所述B组分中各成分的重量份数控制在上述范围内，能够进一步提升所述防腐涂料的防腐性能。
在一些实施方式中，所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物与壳聚合物的质量比为1:(0.5～1.5)。在一些具体实施例中，所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物与壳聚合物的质量比为1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2或1:1.5等。在一些优选的实施方式中，所述所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物与壳聚合物的质量比为1:(0.8～1.2)。
在一些实施方式中，所述核聚合物的玻璃化转变温度为-50～50℃；所述壳聚合物的玻璃化转变温度为-50～50℃。
在一些优选的实施方式中，所述核聚合物的玻璃化转变温度为-15～15℃，所述壳聚合物的玻璃化转变温度为-10～30℃。
本申请中，聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是指聚合物由玻璃态转变为高弹态所对应的温度。玻璃化转变是非晶态高分子聚合物的固有的性质，是高分子运动形式转变的宏观体现，它直接影响到聚合物材料的使用性能和工艺性能。本申请通过将水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物与壳聚合物的玻璃化转变温度温度控制在上述范围内，能够使核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液更利于制备防腐涂料，进而提升防腐涂料的综合性能。
在一些实施方式中，基于所述核聚合物总重量计，所述核聚合物是由5～100wt％的至少一种非离子单烯烃类不饱和单体，以及0～20wt％的亲水单烯烃类不饱和单体形成的聚合物；和/或基于所述壳聚合物的总重量计，所述壳聚合物是由5～100wt％的至少一种非离子单烯烃类不饱和单体，0.1～20wt％的亲水单烯烃类不饱和单体，以及0.1～20wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物。
在一些具体实施方式中，所述非离子单烯烃类不饱和单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2乙基己酯、甲基丙烯酸2乙基己酯、丙烯酸酯十二烷基酯、甲基丙烯酸酯十二烷基酯、丙烯酸酯十八烷基酯、甲基丙烯酸酯十八烷基酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯中的至少一种；和/或所述亲水单烯烃类不饱和单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰氧基丙酸、甲基丙烯酰氧基丙酸、马来酸、衣康酸、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。
本申请中所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液的制备方法为本领域的常规方法。通过选用上述单体进行聚合物的制备，能够使制得的乳胶粒子表面带有COO-或SO4 2-，进而在其表面形成一层亲水层，亲水层能够增加防腐涂料乳液膜的开放时间，使得所述防腐涂料能够作为厚质涂料。
在一些实施方式中，所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液合成过程中稳定聚合物粒子的表面活性剂为不含烷基酚的反应型非离子或阴离子表面活性剂。
在一些具体实施方式中，所述表面活性剂包括但不限于：日本艾迪克公司的SR10、ER10、ER20和ER30，日本第一制药公司的AR10，日本花王公司的PD105，法国索尔维公司的PAM100和PAM200。
在一些实施方式中，所述表面活性剂的含量为所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液总重量为0.3～3wt％。
本申请中，所述表面活性剂能够稳定所述水性丙烯酸聚合物乳液中乳胶粒子的稳定性，进而使所述防腐涂料的稳定性良好；同时所述表面活性剂能够进一步增加所述乳胶粒子表面的亲水性，能够进一步增加所述防腐涂料涂层的开放时间。
本申请第二方面提供了一种如本申请第一方面所述的防腐涂料的制备方法，其包括：将所述B组分中的各成分添加到所述A组分中，混合后制得所述防腐涂料。
本申请中，由于A组分中的水性丙烯酸聚合物乳液表面具备很高电荷密度(乳胶粒子表面带有COO-或SO4 2-)，因此B组分中的无机粉料可以直接加入到聚合物乳液中分散，不需要单独制备B组分浆体，制备方法更为简便，且能够使制备的防腐涂料具有较高的体积固含量，进而适合提供厚质涂层。
在一些实施方式中，所述混合的时间不少于5分钟，混合时的搅拌速度不少200rpm。
本申请在上述混合条件下更利于B组分与A组分的混合，使制得的所述防腐涂料更为均一，进而提高了其使用性能。
本申请第三方面提供了一种如本申请第一方面所述的防腐涂料或第二方面所述方法制备的防腐涂料在钢结构设备、混凝土结构设备和木结构设备的防腐中的应用。
本申请中的防腐涂料的漆膜开放时间长，且致密性(阻止空气、水汽进入)和强度均得到显著提升，具有更好的耐久性、经济性和安全性，因此能够较好的应用在钢结构设备、混凝土结构设备和木结构设备的防腐中，且施用方式灵活，可喷涂、可刷涂、可辊涂，具有较好的应用前景，目前已广泛应用在石油、化工、冶金、电力、矿产等各个重腐蚀领域。
在一些实施方式中，应用时，所述防腐涂料在所述设备上的涂层厚度为500～2000μm。
本申请中的防腐涂料为厚质防腐涂料，其涂层厚度可高达2000μm，因此可满足各种重点工程和特殊工程的涂层厚度需求。
本申请的有益技术效果：本申请所述防腐涂料包括A组分(水性丙烯酸聚合物乳液)和B组分(无机粉料混合物)，既具有无机材料稳定性、耐久性、环保性和安全性的优势，又具有有机材料出色的物理性能。A和B两组分混合施工的防腐涂层在成膜过程中，A组分的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯和B组分中的无机材料表面的官能团在室温下发生交联反应，使得所述防腐涂料涂层的致密性和强度得到大幅提升，进而对基材起到很好的防护和防腐作用，因此能够较好的应用在钢结构设备、混凝土结构设备和木结构设备的防腐中。同时该防腐涂料的制备方法简单，施用方式灵活，可喷涂、可刷涂、可辊涂，具有较好的应用前景，目前已广泛应用在石油、化工、冶金、电力、矿产等各个重腐蚀领域。
具体实施方式
为使本申请更加容易理解，下面将结合实施例来进一步详细说明本申请，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本申请的应用范围。本申请中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
下述实施例中使用的反应型乳化剂为艾迪株式会社生产的ADEKA REASOAP ER20。
实施例1：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
1.多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料组成
A组分：核聚合物与壳聚合物的质量比为1:1.2的核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液；基于所述核聚合物总重量计，所述核聚合物是由90wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯的质量比为1:2，下同)，以及10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酰胺形成的聚合物，核聚合物的玻璃化转变温度为0℃；基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由80wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-丙烯酸，以及10wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物，壳聚合物的玻璃化转变温度为-15℃；核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中固形物含量为50wt％；聚合物乳液合成过程中稳定聚合物粒子的表面活性剂添加量为2wt％；
B组分：20重量份的碳酸钙、30重量份的硫酸钙、15重量份的氢氧化钙和35重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅；其中B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为35wt％，烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量为1wt％，烷基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅氧烷。烷基硅氧烷改性的二氧化硅制备过程中反应的温度为40℃，反应的时间为45分钟。
A组分与B组分的质量比为1:1。
2.多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
将A组分水性丙烯酸聚合物乳液添加到搅拌釜中，在转速为500r/min搅拌条件下将B组分的无机粉料混合物缓慢加入到搅拌釜中与A组分混合，混合15分钟后出料，制得多组分水性丙烯酸复合防腐涂料。
实施例2：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中的核聚合物与壳聚合物的质量比为1:0.5。
实施例3：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物具体为：基于所述核聚合物总重量计，所述核聚合物是由100wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯形成的聚合物。
实施例4：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中壳聚合物具体为：基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由85wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-丙烯酸，以及5wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物。
实施例5：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中壳聚合物具体为：基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由70wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-丙烯酸，以及20wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物。
实施例6：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中壳聚合物具体为：基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由89.5wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-丙烯酸，以及0.5wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物。
实施例7：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中壳聚合物具体为：基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由80wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酰胺，以及10wt％的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物。
实施例8：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中B组分的组成为：35重量份的碳酸钙、40重量份的硫酸钙、20重量份的氢氧化钙和5重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅；其中B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为5wt％。
实施例9：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中B组分的组成为：20重量份的碳酸钙、20重量份的硫酸钙、10重量份的氢氧化钙和50重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅；其中B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为50wt％。
实施例10：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量为0.5wt％。
实施例11：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量为2wt％。
实施例12：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅中烷基硅氧烷的含量为5wt％。
实施例13：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，B组分中的烷基硅氧烷改性的二氧化硅制备过程中的反应温度为30℃。
实施例14：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，所述防腐涂料的A组分与B组分的质量比为0.6:1。
对比例1：多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中A组分核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中壳聚合物具体为：基于所述壳聚合物总重量计，所述壳聚合物是由90wt％的非离子单烯烃类不饱和单体-甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸辛酯，以及10wt％的亲水单烯烃类不饱和单体-丙烯酸形成的聚合物。
对比例2：水性丙烯酸复合防腐涂料的制备
制备过程基本同实施例1，不同之处在于，多组分水性丙烯酸复合防腐涂料的原料中B组分的组成为：20重量份的碳酸钙、20重量份的硫酸钙、10重量份的氢氧化钙和50重量份的二氧化硅。
测试例
对实施例1-14和对比例1-2中制备的水性丙烯酸复合防腐涂料进行性能检测，各性能指标的检测按照中和北京中核北研科技发展股份有限公司企业Q/CPZHB012-2017进行。测试结果如表1和2所示。
表1
表2
从表1和表2的测试结果可知，相较于对比例1-2中制备的防腐涂料，本申请实施例1-14中制备的防腐涂料的综合性能更佳，说明当水性丙烯酸聚合物乳液的壳层聚合物单体中包括甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体，B组分中的二氧化硅采用烷氧基硅烷进行改性后，能明显提升最终制备的防腐涂料的综合性能。同时从实施例1-14中测试结果可知，调整防腐涂料的原料组成会对制得的防腐涂料的性能带来影响，当防腐涂料的原料组成采用实施例1和11所示的原料组成时，能更有利于提升最终制备的防腐涂料的综合性能。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本申请，并不构成对本申请的任何限制。通过参照典型实施例对本申请进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本申请权利要求的范围内对本申请作出修改，以及在不背离本申请的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本申请涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本申请限于其中公开的特定例，相反，本申请可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种多组分水性丙烯酸复合防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料包括A组分和B组分，所述A组分为核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液，其壳层聚合物单体中包括甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯；所述B组分为含有烷基硅氧烷改性的二氧化硅的无机粉料混合物。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述A组分与B组分的质量比为（0.6~1.0）: （0.6~1.0）；所述防腐涂料中固形物的浓度为55~90wt%，优选为65~85wt%。
3.根据权利要求1或2所述的防腐涂料，其特征在于，基于所述B组分的总重量计，所述B组分中烷基硅氧烷改性的二氧化硅的含量为5~80wt%，优选为10~40wt%；进一步优选地，所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅通过将烷基硅氧烷与二氧化硅粉体混合后进行反应制得；所述反应的温度为30~50℃，优选40℃；所述反应的时间不少于30分钟，优选为30~60分钟。
4.根据权利要求3的所述的防腐涂料，其特征在于，基于所述烷基硅氧烷改性的二氧化硅的总重量计，所述烷基硅氧烷的含量为0.1~10wt%，优选为0.2~2wt%；进一步优选地，所述烷基硅氧烷具有至少一个活性官能团，所述活性官能团选自氨基、脲基、乙烯基或烯丙基官能团；更进一步优选地，所述烷基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅氧烷。
5.根据权利要求3所述的防腐涂料，其特征在于，以所述B组分的总重量份数计，所述B组分包括如下重量份的成分：15~60重量份的碳酸钙、20~50重量份的硫酸钙、5~35重量份的氢氧化钙和5~60重量份的烷基硅氧烷改性的二氧化硅。
6.根据权利要求1或2所述的防腐涂料，其特征在于，所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液中核聚合物与壳聚合物的质量比为1:（0.5~1.5）；优选地，所述核聚合物的玻璃化转变温度为-50~50℃，优选为-15~15℃；所述壳聚合物的玻璃化转变温度为-50~50℃，优选-10~30℃。
7.根据权利要求6所述的防腐涂料，其特征在于，基于所述核聚合物总重量计，所述核聚合物是由5~100wt%的至少一种非离子单烯烃类不饱和单体，以及0~20wt%的亲水单烯烃类不饱和单体形成的聚合物；和/或基于所述壳聚合物的总重量计，所述壳聚合物是由5~100wt%的至少一种非离子单烯烃类不饱和单体，0.1~20wt%的亲水单烯烃类不饱和单体，以及0.1~20wt%的甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯单体形成的聚合物；
优选地，所述非离子单烯烃类不饱和单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸酯十二烷基酯、甲基丙烯酸酯十二烷基酯、丙烯酸酯十八烷基酯、甲基丙烯酸酯十八烷基酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯中的至少一种；和/或所述亲水单烯烃类不饱和单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰氧基丙酸、甲基丙烯酰氧基丙酸、马来酸、衣康酸、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的防腐涂料，其特征在于，所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液合成过程中稳定聚合物粒子的表面活性剂为不含烷基酚的反应型非离子或阴离子表面活性剂；优选地，所述表面活性剂的含量为所述核壳结构的水性丙烯酸聚合物乳液总重量为0.3~3wt%。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的防腐涂料的制备方法，其包括：将所述B组分中的各成分添加到所述A组分中，混合后制得所述防腐涂料；优选地，所述混合的时间不少于5分钟，混合时的搅拌速度不少200rpm。
10.一种如权利要求1-8中任意一项所述的防腐涂料或权利要求9所述方法制备的防腐涂料在钢结构设备、混凝土结构设备和木结构设备的防腐中的应用；优选地，应用时所述防腐涂料在所述设备上的涂层厚度为500~2000μm。
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| CN110607105A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-12-24 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 一种水性纳米硅丙金属防腐涂料及其制备方法 |
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2022
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