[发明专利]一种紫外光固化防腐涂料

说明书

技术领域

本发明属于金属防腐涂料技术领域，尤其涉及一种紫外光固化防腐涂料。

背景技术

紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，其原理是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚体或齐聚体及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应得到硬化漆膜。自20世纪70年代紫外光固化涂料实现商品化以来，由于其固化速度快，较少使用挥发性溶剂，高效节能，固化过程可自动化生产，适合连续化大生产，因而一直保持着8~10%的年均增长速度，广泛应用于木材涂装、塑料装饰、医疗器械、电子元件、信息记录介质、感光印刷以及光纤维等工业生产领域。

但是，紫外光固化涂料在金属防腐领域中的应用研究和产品报道较少，申请号为200810051457.X的中国专利公布了一种紫外光固化聚苯胺防腐涂料和申请号为200810051576.5的中国专利公布了一种紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料。上述两项专利均采用本征态聚苯胺为防腐添加剂，以环氧丙烯酸酯低聚体或聚氨酯丙烯酸酯低聚体作为紫外光固化成膜的组分。其中，本征态聚苯胺具有正的氧化还原电位（0.2~0.3V vs.SCE），使钢铁的表面发生氧化，并达到铁的钝化电位，从而使钢铁表面生成一层化学稳定的致密氧化层，阻止了铁的进一步氧化；同时，环氧丙烯酸酯低聚体或聚氨酯丙烯酸酯低聚体在紫外光的作用下经光引发剂引发其不饱和双键交联固化，从而形成致密的涂层。

但是此两项专利中添加的环氧丙烯酸酯低聚体或聚氨酯丙烯酸酯低聚体粘度较大，难以施工，因此需要加入大量小分子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体作为活性稀释剂，降低粘度以便于施工。而这些活性稀释剂对人的皮肤和眼睛具有强烈的刺激作用，影响操作人员的身体健康，造成严重的职业危害；并且部分活性稀释剂在紫外光固化过程中难以完全反应，而残留在固化膜内的单体会直接影响到膜的耐气候性能。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水性的紫外光固化防腐涂料，该涂料便于施工、无毒无刺激并且提高了漆膜的耐候性。

本发明提供了一种紫外光固化防腐涂料，包括：16~30重量份的水性紫外光固化低聚体，0.3~5重量份的水性聚苯胺，0.5~7重量份的光引发剂，20~38重量份的颜料，6~21重量份的填料。

优选的，所述水性紫外光固化低聚体为水性聚氨酯丙烯酸酯或水性环氧丙烯酸酯。

优选的，所述紫外光固化防腐涂料还包括：2~8重量份的水性成膜助剂、0.5~3重量份的流平剂、0.5~4重量份的分散剂和35~55重量份的去离子水中的一种或多种。

优选的，所述水性聚苯胺的结构式为：

式（I）中，0≤y≤1，p=1~50。

优选的，所述水性聚苯胺按照如下方法制备：

将式（II）结构的聚苯胺、式（III）结构的磷酸酯掺杂剂及水混合搅拌，反应后得到水性聚苯胺分散液后，离心，干燥后得到式（I）结构的水性聚苯胺；

式（II）中，0≤y≤1，p=1~50。

优选的，所述水性聚氨酯丙烯酸酯的结构式为：

其中，m=1~100，n=1~100。

优选的，所述水性聚氨酯丙烯酸酯按照如下方法制备：

S1）将2,4-甲苯二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯和聚丙二醇反应，得到第一中间产物；

S2）将所述第一中间产物、2,2-二羟甲基丙酸和二月桂酸二丁基锡在溶剂中反应，得到第二中间产物；

S3）将所述第二中间产物与季戊四醇三丙烯酸酯反应，加水乳化后与三乙胺混合，反应后得到水性聚氨酯丙烯酸酯。

优选的，所述水性环氧丙烯酸酯的结构式为：

其中，x=1~100。

优选的，所述水性环氧丙烯酸酯按照如下方法制备：

V1）以三乙胺为催化剂，对苯二酚为阻聚剂，将丙烯酸和双酚A环氧树脂反应，得到环氧丙烯酸酯；

V2）以四丁基溴化铵为催化剂，对苯二酚为阻聚剂，将所述环氧丙烯酸酯与顺丁烯二酸酐反应后，加水乳化，与三乙胺进行中和反应后，得到水性环氧丙烯酸酯。

优选的，所述颜料为三聚磷酸二氢铝和/或云母氧化铁。

优选的，所述填料为滑石粉、沉淀硫酸钡和碳酸钙中的一种或多种。