[发明专利]一种反应型磷酸酯类乳化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反应型功能乳化剂的技术领域，具体是指一种反应型磷酸酯类功能乳化剂及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展和人们环境保护意识的不断提高，环境友好型水性功能涂料的研究和开发越来越受到科技工作者的关注，成为涂料研究开发的热点和前沿领域之一。水性涂料由水性树脂、颜填料、助剂、中和剂、水等组成。乳液聚合是制备树脂的主要方法之一。在乳液聚合中，乳化剂起着非常重要的作用。但传统乳化剂有着自身难以克服的缺点，主要表现在产品稳定性差、影响成膜速度、造成环境污染，以及影响漆膜的耐水性和耐化学腐蚀性等，而且漆膜中的乳化剂分子易向表面迁移造成“泛白”，影响漆膜的性能。新型反应型乳化剂可以克服以上不足，使漆膜的力学性、光泽性、黏结性、耐水性等都得到有效的改善。反应型乳化剂对单体有乳化能力，又可通过本身结构中存在的双键参与自由基共聚反应进入聚合物链中而使生成粒子得到分散稳定。目前所研究的反应型乳化剂主要有马来酸酐型、苯乙烯型、甲基丙烯酸型、丙烯酰胺型。

众所周知，金属锈蚀给国民经济造成了巨大的损失，所以开发多功能的水性防锈涂料，有效地防止金属锈蚀，节省资源，满足市场需求，迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应型磷酸酯类功能乳化剂，它是以甲基丙烯酸环氧丙酯和磷酸为原料，丙酮为反应介质，对苯二酚为阻聚剂，制备一种反应型磷酸酯类功能乳化剂，使其能在制备环境友好型水性防锈涂料中得到应用。

本发明的另一目的在于提供一种反应型磷酸酯类功能乳化剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种反应型磷酸酯类功能乳化剂，其化学结构式如下所示：

一种反应型磷酸酯类功能乳化剂的制备方法，其步骤包括：

a、向反应瓶中加入磷酸和丙酮，在30℃～50℃条件下，搅拌0.5～2小时，得混合液；

b、向上述a混合液中加入对苯二酚，然后滴加甲基丙烯酸环氧丙酯，1～2小时滴加完毕，搅拌反应2～4小时，反应温度控制在30℃～50℃；

c、将b所得溶液减压蒸馏，在30℃～40℃温度下蒸馏出丙酮，即得产物，包装，室温密封保存。

上述a中，磷酸和丙酮的质量比为1∶2～1∶5。

上述b中，对苯二酚的质量是甲基丙烯酸环氧丙酯质量的0.5％，甲基丙烯酸环氧丙酯质量的是磷酸物质的量的0.9～1.1倍。

上述反应的化学方程式如下：

该反应型磷酸酯类乳化剂为略带淡黄色的粘稠状液体，易分散于水，显酸性。

本发明的优点是：

磷酸酯具有良好的抗静电性、乳化性和防锈性，该反应型磷酸酯类功能乳化剂除了具有一般反应型乳化剂所具有的优点外，还具有防锈功能。这是因为磷酸酯可以与钢铁基体反应生成磷酸酯铁盐RO(PO)O₂Fe，在钢铁基体表面形成致密的磷化膜，起到物理防锈和化学防锈的作用。本发明所制备的反应型磷酸酯类功能乳化剂，可用于制备环境友好型水性防锈涂料。其次，制备乳化剂工艺稳定、可靠，所选择的反应体系在反应结束后溶剂很容易在较低温度下从体系中蒸馏出来，产物发生自聚的可能性小，甲基丙烯酸环氧丙酯的转化率高。该反应型磷酸酯类功能乳化剂为开发水性防锈涂料提供了一种性能优越的乳化剂。

具体实施方式

为了对本发明进行更好的说明，现举实施例如下：

实施例1：

向反应瓶中加入8克98％的磷酸和20克丙酮，30℃搅拌一小时后加入0.06克对苯二酚，然后向反应体系中滴加12克甲基丙烯酸环氧丙酯，1小时滴加完毕，40℃搅拌反应2小时。待反应结束后，40℃减压蒸馏除去丙酮，即得产物，包装，室温密封保存。

实施例2：

向反应瓶中加入10克98％的磷酸和30克丙酮，30℃搅拌一小时后加入0.07克对苯二酚，然后向反应体系中滴加14克甲基丙烯酸环氧丙酯，2小时滴加完毕，40℃搅拌反应3小时。待反应结束后，40℃减压蒸馏除去丙酮，即得产物，包装，室温密封保存。