[发明专利]有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液及其制备方法、含有该乳液的防污涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳液及其制备方法，具体是一种有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液及其制备方法。另外，本发明还涉及一种含有该乳液的防污涂料及其制备方法，具体是一种用于水域设施防污的低表面能和耐水性好的水性防污涂料及其制备方法。

背景技术

人类对海洋的开发工作面临各种各样的困难。其中，水生生物对水下设施和船舶的污损造成的损失尤为严重。这些附着生物使船体重量增加，船底表面粗糙度加大，航行阻力骤增，航速降低和燃油量增加。此外，附着污损生物还会分泌有机酸等物质，加速水下设施的腐蚀进程，阻碍维修保养，破坏管道，影响养殖等。为了减少和避免生物附着造成的损失，人类进行了多方面的研究工作。在水下设施表面涂覆防污涂层是最行之有效的方法。随着人们对环保要求的提高，有毒的防污涂料必将被淘汰，开发出无毒而又能满足各类船舶设施需要的防污涂料是最终目标。目前在实际应用中的涂料都是溶剂型涂料，在涂料涂装过程中会造成严重的有机溶剂挥发，这些挥发型有机化合物进入大气，造成环境污染。由此可见涂料中挥发型有机化合物的排放已成为迫切需要解决的重要污染源。

水性涂料因其在涂装过程清洁，不会产生有机溶剂挥发造成环境污染，使用过程当中不会分解出有机化合物，日后必将替代产生严重污染的溶剂型防污涂料。普通的水性涂料表面能高、耐水性差、生产工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面能低、耐水性好、无毒无害、稳定性好、工艺简单、成本低的有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液及用该乳液制备的水性防污涂料。具体发明内容描述如下：

①有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液的组成：

有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液，其特征在于，按重量份计，由如下组分组成：

所述核乳化液是由按重量份计的如下组份组成：

所述种子核预乳液是由按重量份计的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乳化剂、溶剂组成，种子核预乳液是由按重量份计的如下组份组成：

所述壳预乳液是由按重量份计的如下组份组成：

所述有机氟单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的任意一种或几种的混合物；

所述环氧树脂为E-44或E-51；

所述溶剂为去离子水；

所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、辛烷基酚聚氧乙烯基醚或十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或几种的混合物；

所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾；

所述的缓冲剂为碳酸氢钠；

所述的PH调节剂为氨水；

②有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液的制备方法：

有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：

a、制备种子核预乳液：

种子核预乳液是由按重量份计的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乳化剂、溶剂组成，种子核预乳液是由按重量份计的如下组份组成：

工艺步骤为：

向充氮气的反应釜中加入溶剂和乳化剂，搅拌并升温至35℃-55℃；向反应釜中缓慢滴加甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，预乳化30-60分钟，得到种子核预乳液；

b、制备核乳化液：

所述核乳化液是由按重量份计的如下组份组成：

工艺步骤为：

将溶剂按质量比2∶2-3∶1-2分成3份，分别溶解引发剂、乳化剂、缓冲剂，制成引发剂溶液、乳化剂溶液、缓冲剂溶液；

向充氮气的反应釜中依次加入1/2种子核预乳化液、乳化剂溶液、1/2引发剂溶液、缓冲剂溶液，搅拌并升温至60℃-80℃；同步缓慢滴加剩余的1/2引发剂溶液和1/2种子核预乳化液，滴完后将温度升温至80℃-90℃，保温30-60分钟，得到核乳化液；

c、制备壳预乳液：

壳预乳液是由按重量份计的如下组份组成：

工艺步骤为：

向充氮气的反应釜中加入溶剂和乳化剂，搅拌并升温至40℃-60℃后，向反应釜中缓慢滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、有机氟单体、环氧树脂的混合液，预乳化30-60分钟，得到壳预乳液；

d、制备有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液：

有机氟单体改性环氧丙烯酸酯乳液，按重量份计，由如下组分组成：

工艺步骤为：

将溶剂按质量比1∶1-2分成二份，分别溶解引发剂和PH调节剂，制成引发剂溶液和PH调节剂溶液；