[发明专利]核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明高分子乳液领域，尤其是一种可用于带锈防腐蚀涂料的核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液及其制备方法和用途。

背景技术

金属材料的应用已经越来越广泛，尤其是钢铁，应用在了很多重要领域，因此，它的防护措施受到了很大的重视。目前市场的水性带锈或防锈涂料性能和作用效果不够理想，原因是他们采用的丙烯酸酯乳液，其耐水性、防腐蚀性及物化指标较差，达不到预期效果。传统的丙烯酸树脂乳液耐高温性差，低温又易发脆,在建筑涂料应用中最明显的缺点是高温回粘,导致耐玷污性下降，耐水性和耐候性较差，因此使其使用范围受到限制。

为了得到性能优异的涂料,人们纷纷把目光投向对丙烯酸树脂的改性。近年来, 在丙烯酸树脂中接枝一定数量的含氟单体或用氟乳化剂进行改性,既能保持丙烯酸酯共聚物原有的优点,又赋予其优异的耐候性、耐水性、耐油性、耐热性及耐玷污性等特点,因而具有广泛的应用前景。但是含氟丙烯酸酯单体的价格过高，过多使用该类单体,势必会提高改性后的丙烯酸酯聚合物的价格。

本发明采用一定的乳化剂，通过半连续滴加种子乳液聚合法合成稳定的核- 壳结构的含氟丙烯酸酯共聚乳液，将含氟单体聚合在壳上,使其在成膜过程中主要富集在膜的表面，改变聚合物侧链的结构，从而能有效改变聚合物的表面性能，同时也不会大幅度提高其成本，具有较好的实用意义。本发明在用氟改性的丙烯酸乳液中进一步加入转化剂或稳锈剂，使其能应用于制成水性带锈涂料，可直接涂覆于有一定锈层的钢结构表面，使涂膜具有优良的理化性能，抗湿热性、耐盐水性、耐油性、耐盐雾性、耐沾污性和抗老化性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于水性带锈涂料的核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液的制备方法。

本发明所要解决的再一技术问题在于提供上述核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液的用途。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种核壳型含氟带锈丙烯酸酯水性乳液，为以单体、乳化剂、引发剂制备的核壳乳液，核部分与壳部分原料的重量比为1:1～2:1，且在壳部分的单体中至少包括有机氟活性单体，其中，所述的乳化剂至少包括磷酸酯类乳化剂和磺酸钠类乳化剂，按核部分原料总重量60份计，核部分原料中乳化剂用量为1.0～1.4份，按壳部分原料总重量40份计，壳部分原料中乳化剂用量为0.6～1.0份；所述的壳部分还包括使乳液带锈的转化剂或稳锈剂，至少包括磷酸、黄血盐、丹宁酸、硫代尿素中的两种或三种，按壳部分原料总重量40份计，转化剂或稳锈剂的用量为0.2～0.4份。

本发明的含氟带锈防腐蚀乳液，采用核壳乳液聚合（种子乳液聚合），乳液渗透性强，化锈成膜性好，胶膜具有优良的附着力、疏水性、抗透气性、防腐性。

具体的，按核部分原料总重量60份计，核部分原料中乳化剂用量可以为1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35或1.4份；

按壳部分原料总重量40份计，壳部分原料中乳化剂用量可以为0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95或1.0份；

按壳部分原料总重量40份计，转化剂或稳锈剂的用量可以为0.2、0.22、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35、0.38或0.4份；

核部分与壳部分原料的重量比可以为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1。

核部分与壳部分原料的重量比优选的为1.4:1～1.6:1。

在上述方案的基础上，所述乳化剂中：

磷酸酯类乳化剂为烷基酚醚磷酸酯、烷基醇醚磷酸酯、烷基醇醚磷酸酯铵盐、含双键的聚醚磷酸酯中的两种或以上，按核部分原料总重量60份计，核部分原料中磷酸酯类乳化剂的用量为0.4～1份，按壳部分原料总重量40份计，壳部分原料中磷酸酯类乳化剂的用量为0.4～0.6份；

磺酸钠类乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸钠中的一种或多种，按核部分原料总重量60份计，核部分原料中磺酸钠类乳化剂的用量为0.1～0.6份，按壳部分原料总重量40份计，壳部分原料中磷酸酯类乳化剂的用量为0.1～0.4份。