[发明专利]一种自阻燃油醇聚醚-2磷酸酯改性水性丙烯酸防腐树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自阻燃油醇聚醚‑2磷酸酯改性水性丙烯酸防腐树脂及其制备方法，按重量份计,其组分为：油醇聚醚‑2磷酸酯6.0～15.0份、交联单体5.0～9.0份、过氧化苯甲酰0.6～2.0份、丙基聚氧乙烯环氧基醚6.0～12.0份、丙烯酸4.0～7.0份、丙烯酸酯硬单体65.0～130.0份、丙烯酸酯软单体10.0～30.0份、硅烷偶联剂2.0～5.0份、烯丙基缩水甘油醚3.0～8.0份、助溶剂30.0～50.0份、中和剂4.0～12.0份、去离子水100.0～200.0份；本发明制得的自阻燃油醇聚醚‑2磷酸酯改性水性丙烯酸防腐树脂，具有良好的柔韧性、耐人工老化性、耐酸碱性、耐盐雾性、耐腐蚀性、阻燃性等一系列性能，制备成阻燃涂料与防腐蚀涂料时，无需外加阻燃剂与防腐蚀剂；可配制成单组分、双组分水性涂料。

技术领域

本发明涉及一种改性水性丙烯酸树脂，尤其涉及到一种自阻燃油醇聚醚-2磷酸酯改性水性丙烯酸防腐树脂及其制备方法，属于合成水性树脂技术领域。

背景技术

多年来，我国丙烯酸树脂行业发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励丙烯酸树脂产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对丙烯酸树脂行业的关注越来越密切，这使得丙烯酸树脂行业的发展研究需求增大。

丙烯酸乳液具有良好的保色、保光、耐候性、耐碱性等优点。并且原料品种繁多，可供选择性大，价格相对便宜，从而以丙烯酸酯为原料制备的水性涂料广泛应用于建筑、皮革、纸张、金属防腐、木材、塑料等多个领域。

然而，与溶剂型丙烯酸树脂相比，水性丙烯酸树脂某些性能(如附着力、耐酸、耐盐雾、耐腐蚀)还不完善，水性丙烯酸树脂的这些不足严重制约它的应用与发展，因此为了得到高性能金属防护用丙烯酸乳液，必须对丙烯酸乳液进行更深层次的改性。同时丙烯酸树脂属于有机物质，成膜后遇火易燃，产生浓烟以及大量有害物质的产生，影响了其应用范围，因此对其进行阻燃性改性是非常必要的。

中国专利CN102408517A公开了磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法，不仅成本较低，而且可有效提高聚丙烯酸酯乳液的阻燃性能。所述磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法为：(1)一次聚合：将10～20份甲基丙烯酸甲酯、2～3份甲基丙烯酸、1～2份丙烯腈和10～15份苯乙烯预乳化后进行一次乳液聚合，调整pH值后得到一次聚合乳液；(2)二次聚合：将30～45份甲基丙烯酸羟酯类物质预乳化后，和5～10份磷酸酯单体一起加入一次聚合乳液中，进行二次乳液聚合，得到核壳结构的磷酸酯改性丙烯酸酯乳液，所述磷酸酯单体为三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯或磷酸正乙酯，此发明加入卤素元素，卤素元素遇热容易释放毒气，对人体容易造成伤害；中国专利CN108250347A公开了一种耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液，壳层上含有长链烷基-丙烯酸酯磷酸双酯功能基团；其成分有丙烯酸酯软硬单体、丙烯酸、长链烷基-丙烯酸酯磷酸双酯、中和剂、引发剂、乳化剂和水，此发明中长链烷基-丙烯酸酯磷酸双酯柔韧性不够，难以适应特殊弯曲要求；中国专利CN108299587A公开了一种用于水性防腐涂料树脂丙烯酸改性乳液，其配方按照重量配比如下：单体：苯乙烯10份～31份，衣康酸单丁酯1份～5份，丙烯酸丁酯1份～5份，丙烯酸异辛酯5份～15份，叔碳酸乙烯酯1份～5份，甲基丙烯酸0.1份～1份，羟甲基丙烯酰胺0.5份～2份，水60份～65份；助剂：异构十醇磷酸酯0.5份～5份，正十二硫醇0.01份～0.1份，壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐0.01份～0.1份，过硫酸铵0.01份～0.1份，叔丁基过氧化氢0.01份～0.1份，雕白粉0.01份～0.1份，N甲基二乙醇胺0.1份～1份，防腐剂0.1份～1份，矿物油类消泡剂0.1份～1份；本发明改性乳液在采用到涂料上后，涂料的交联速度得到较大的提高，但其阻燃防腐功能有限，功能基团容易脱落、风化。

发明内容

本发明在水性丙烯酸树脂结构端链上引入油醇聚醚-2磷酸酯，磷元素不易被高分子树脂包覆，油醇聚醚-2磷酸酯与水性丙烯酸树脂结构通过化学键相连，性能稳定，制备成阻燃涂料时无需外加阻燃剂与防腐蚀剂；同时加入丙基聚氧乙烯环氧基醚与烯丙基缩水甘油醚增强丙烯酸树脂的耐酸性以及交联密度。