[发明专利]一种室温双重固化自磷化丙烯酸乳液及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种室温双重固化自磷化丙烯酸乳液及其应用。

背景技术

传统型工业防腐涂料由于大量使用挥发性有机溶剂(VOC)，对环境造成很大的危害，其使用日益受到限制，而水性工业防腐涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点，并得到了迅速发展。这类产品的性能主要取决于成膜物树脂，因此要提高水性工业防腐涂料的性能，应从研究开发高性能成膜物树脂着手。

目前水性工业防腐涂料主要存在的问题有：①亲水性乳化剂的存在使膜的耐水性差；②水性涂料中出现的闪锈、闪蚀；③交联密度不够，涂层致密性差，耐盐雾性差；④最低成膜温度较高。

中国专利CN102924667A通过以自制环氧丙烯酸酯、丙烯酸磷酸酯为单体进行自由基共聚，得到一种单组分自磷化防锈丙烯酸乳液。用于钢板弹簧表面，可在80℃下，20min固化成膜，涂膜耐盐雾可达1000h，但该技术需要使用专业涂装生产线和大型烘烤设备，应用范围受到限制。

中国专利CN101792592A通过使己二酰肼与多异氰酸酯反应，将肼基引入到聚氨酯大分子链上，经过扩链制得含肼基的聚氨酯乳液；将双丙酮丙烯酰胺与丙烯酸类单体共聚得到含酮羰基的丙烯酸乳液。将两种乳液混合，利用酮肼交联制得一种室温自交联侧链含氟烷基的聚氨酯—聚丙烯酸酯乳液，可广泛用于塑料、橡胶、皮革、织物、陶瓷、玻璃、高层建筑外墙及太阳能电池等材料及器件表面的防护，但不适用于在金属基材上的涂装。

中国专利CN102199240A选择双丙酮丙烯酰胺与己二酸二酰肼组成防锈乳液的交联体系，以磷酸酯单体APE-2005为功能单体合成了一种单组分防锈乳液，具有较好的室温固化和防闪锈效果。但该乳液制备的涂膜中残留有非离子乳化剂，使涂膜的耐水性不佳，且该苯丙乳液涂膜与金属基材的附着力不高，不能适应工业防锈防腐的要求。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有技术存在的问题而提供一种室温双重固化自磷化丙烯酸乳液。

一种室温双重固化自磷化丙烯酸乳液，按以下方式制备而来：

按重量份数计以多异氰酸酯6～9份、二羟基二苯甲酮(DHBP)1～7份、聚醚类二元醇4～40份反应制备得到端异氰酸酯基预聚体；再加入羟基丙烯酸酯1～6份反应，得到含有酮羰基的聚氨酯丙烯酸酯；

将去离子水40～80份、反应性阴离子乳化剂1.5～2.4份、水溶性热引发剂0.3～0.6份、所述聚氨酯丙烯酸酯8～15份、丙烯酸磷酸单酯1～5份，环氧丙烯酸酯1～5份，烯类单体90～130份混合、分散均匀，调节pH至5～7，得到预乳化液；

取去离子水50～70份，反应性阴离子乳化剂0.2～0.6份，水溶性热引发剂0.04～0.08份加入反应器，搅拌升温至70℃～75℃加入10-20wt％上述的预乳化液，在80～85℃反应至呈蓝相后保温备用，得到种子乳液；然后继续向种子乳液中滴加剩余的预乳化液，反应温度控制在80～85℃，滴完后升温至85-95℃保温15-45min；

降温至60～65℃，加入氧化引发剂(0.1～0.3份)、还原引发剂(0.1～0.3份)并保温，冷却至室温，调节pH至7～8，加入己二酸二酰肼2～5份，搅拌分散均匀，过滤除渣，出料，获得室温双重固化自磷化丙烯酸乳液。

按上述技术方案，所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中任意一种。

按上述技术方案，所述的聚醚二元醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000中任意一种。

按上述技术方案，所述的羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中任意一种。

按上述技术方案，所述的烯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、α-甲基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、3，4-二甲基苯乙烯中任意一种。

按上述技术方案，所述的环氧丙烯酸酯端环氧基。