[发明专利]水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVDC共聚乳液，具体涉及一种水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用。

背景技术

目前常用的金属防腐底漆多为溶剂型底漆，挥发性有机物含量高，这些挥发性有机物在施工时会挥发到大气中，对人体有害且造成环境污染。随着人们环保意识的提高，用水性底漆代替溶剂型底漆的呼声越来越高，相关研发也取得了不断的进展。CN01127425的专利申请公开了一种水性丙烯酸改性醇酸氨基烘漆，其利用植物油、多元醇、二元酸酐、桐油酸、丙烯酸(酯)类单体、氨基树脂等制成丙烯酸改性醇酸氨基树脂乳液，再将此乳液调配成水性漆，具有良好的耐水性；但是这种水性漆合成工艺较为复杂，合成成本较高，不合适大规模工业化生产且防腐性不好；CN201110174160的专利申请公开了一种防盗门用水性醇酸氨基底漆及制备方法，其使用水性醇酸树脂和氨基树脂作为基料，氧化铁红、甲苯胺红、复合磷酸锌、复合铁钛粉和沉淀硫酸钡作为颜填料制备得到，成本高、防腐性不好。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液，其挥发性有机物含量低，成本低，环保无污染，稳定性好，制得的金属底漆防腐性好。本发明的第二个目的是提供该PVDC共聚乳液的制备方法。本发明的第三个目的是提供该PVDC共聚乳液的应用。

本发明的水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液，其按重量份计由以下原料组分制成：(1)混合单体45-60份，由重量百分比占混合单体总量90~92%的偏二氯乙烯、重量百分比占混合单体总量4~4.5%的(甲基)丙烯酸酯、重量百分比占混合单体总量0.3~0.5的丙烯腈和重量百分比占混合单体总量3~5%的丙烯酸组成；(2)种子聚合乳化剂：十二烷基苯磺酸钠0.06~0.08份和OP-100.14-0.16份；(3)混合乳化剂：AMPS 0.6~0.8份和2A-1乳化剂0.5~0.7份；(4)引发剂：叔丁基过氧化氢0.08~0.2份和甲醛合次硫酸氢钠0.075~0.175份；(5)助剂：醋酸铵0.013~0.017份和氯化亚铁0.0004~0.0006份。其中，(甲基)丙烯酸酯选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种或两种以上，优选为(甲基)丙烯酸甲酯。AMPS是化合物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的简称，2A-1乳化剂为烷基二苯醚二磺酸盐。

本发明的水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液的制备方法，包括：

1.原料的配制：

1)混合单体配制：将偏二氯乙烯、(甲基)丙烯酸酯和丙烯腈按配方量混合得到混合单体；

2)引发剂配制：将叔丁基过氧化氢溶于水中得到叔丁基过氧化氢水溶液、将甲醛合次硫酸氢钠溶于水中得到甲醛合次硫酸氢钠水溶液；

3)混合乳化剂配制：将AMPS和2A-1乳化剂混合后加入丙烯酸，加水制得混合乳化剂；

2.种子聚合：

反应釜中加入水，加入十二烷基苯磺酸钠、OP-10、醋酸铵和氯化亚铁，封釜，气体置换3次，抽真空，吸入配方量5%的混合单体，冷分散0.5h，升温至47℃，加入配制好的引发剂水溶液，加入速率为8kg/48小时，控制温度55℃；压力降至0.01-0.03MPa时，种子聚合结束，得到种子胶乳；

3.乳液聚合：

向种子乳胶中同时泵入配制好的混合乳化剂、剩余的混合单体，引发剂加入速度不变，当压力降至0~-0.01MPa时，反应结束；加入微晶石蜡，抽真空，底阀不打开脱吸1h，温度升至70℃1h，底阀微开后加入0.1MPa的水蒸汽，脱吸2h，过滤得到共聚乳液。共聚乳液的固含量为45-60%。

本发明还提供PVDC共聚乳液在制备水性防腐金属底漆中的应用。

本发明还提供一种水性防腐金属底漆，其包含本发明的PVDC共聚乳液。

本发明使用偏二氯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈和丙烯酸为混合单体，采用种子乳液聚合得到水性防腐金属底漆用PVDC共聚乳液，其成本低，合成工艺简单，挥发性有机物含量低，环保无污染，制得的金属底漆防腐性好，可替代现有的溶剂型底漆用于金属表面的防腐。

本发明的乳液在混合乳化剂中加入了反应型乳化剂，改善了乳液的稳定性；进一步地，单体丙烯酸在乳液聚合阶段与反应型乳化剂一同加入，由于丙烯酸水溶性好，其对乳化剂的包裹性好，制得的聚合物粒径分布均匀，乳液稳定性好，可达到常温下存放2年不破乳、无沉淀的效果。