[发明专利]一种改性丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性丙烯酸乳液及其制备方法。所述改性丙烯酸乳液包括如下质量百分含量的组分原料：丙烯酸烷基酯10％～35％、甲基丙烯酸烷基酯2％～25％、甲基丙烯酸0.2％～2％、非丙烯酸酯类乙烯基单体5％～30％、有机硅聚脲分散体1％～10％、乳化剂0.1％～1.5％、引发剂0.1％～1.5％、水30％～75％、缓冲剂0.02％～0.5％、pH调节剂0.5％～6％。本发明所述有机硅聚脲分散体具有两亲性，带有碳碳双键有助于减少乳液聚合中乳化剂的用量，提高漆膜的耐水性和耐盐雾性。而且将有机硅聚脲引入丙烯酸树脂分子中，利用有机硅聚脲结构中的聚硅氧烷、聚醚链段、脲基、硫脲基以及磺酸基团的特性，使漆膜具有优异的附着力、耐盐雾性、抗冲击、耐水性和耐丙酮擦拭等性能，适用于防腐要求较高(C3)的单组份水性漆，性价比高。

技术领域

本发明属于工业防腐涂料技术领域，特别涉及一种改性丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术

面对日益严峻的环保形势和市场需求的变化，目前水性树脂的研发技术趋于成熟，水性涂料产品性能趋于多功能化和高性能化。其中，水性工业防腐涂料发展快速，性能可满足轻防腐漆的要求，市场占比逐渐增大，在钢结构、机械、桥梁、石化设备等工业领域已成为不可缺少的涂料产品，尤其轻防腐领域。

由于性价比高，丙烯酸乳液逐渐进入了工业防腐涂料领域。单组份丙烯酸乳液具有良好的光泽、硬度、耐水性和耐沾污性，但其延性、附着力、耐磨性和抗腐蚀性能一般。如何提高成膜致密性和对金属基材的附着力是当前防腐涂料用丙烯酸乳液要解决的关键问题。目前，除了乳胶粒子结构和玻璃化温度的设计，往往选用一些功能单体提高漆膜的附着力和交联密度，如N-羟甲基丙烯酰胺、磷酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基硅氧烷和酮肼等。但是，这些技术方案的效果不是很好，通常会给树脂的制备和性能带来一些负面的影响，如预乳液不稳定、碱增稠作用过强、与溶剂配伍性差、耐水性和储存稳定性变差等。要提高涂料的防护性能，不仅要保证树脂在成膜过程中要形成致密的漆膜，漆膜的交联密度良好、与金属基材的附着力好，而且要增加树脂与金属基材的有效接触界面、降低树脂在成膜过程中产生的内应力和提高漆膜的拒水能力等。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有技术的不足之处而提供一种改性丙烯酸乳液及其制备方法。本发明利用有机硅聚脲改性丙烯酸乳液，提高漆膜的耐水性、耐盐雾性、致密性、附着力、机械性能、耐化学性和耐丙酮擦拭能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种改性丙烯酸乳液包括如下质量百分含量的组分原料：丙烯酸烷基酯10％～35％、甲基丙烯酸烷基酯2％～25％、甲基丙烯酸0.2％～2％、非丙烯酸酯类乙烯基单体5％～30％、有机硅聚脲分散体1％～10％、乳化剂0.1％～1.5％、引发剂0.1％～1.5％、水30％～75％、缓冲剂0.02％～0.5％、pH调节剂0.5％～6％。

本发明所述有机硅聚脲分散体具有两亲性，且带有碳碳双键，是一种反应型功能聚合物，有助于减少乳液聚合中乳化剂的用量，提高漆膜的耐水性和耐盐雾性。本发明将有机硅聚脲引入丙烯酸树脂分子骨架中，利用有机硅聚脲分散体结构中的聚硅氧烷、聚醚链段、脲基、硫脲基以及磺酸基团的特性，赋予了乳液独特的润湿能力以及漆膜优异的内聚强度和成膜致密性，使漆膜具有优异的附着力、耐盐雾性、抗冲击、耐水性和耐丙酮擦拭等性能，适用于防腐要求较高(C3)的单组份水性漆，性价比高。

作为本发明的优选实施方式，所述改性丙烯酸乳液包括如下质量百分含量的组分原料：丙烯酸烷基酯15％～25％、甲基丙烯酸烷基酯5％～20％、甲基丙烯酸0.2％～1％、非丙烯酸酯类乙烯基单体10％～25％、有机硅聚脲分散体1％～6％、乳化剂0.1％～1％、引发剂0.1％～0.8％、去离子水40％～65％、缓冲剂0.02％～0.2％、pH调节剂1％～5％。

本发明通过大量试验验证，所述改性丙烯酸乳液各组分在上述配比下，所述改性丙烯酸乳液制备的涂料具有最佳的附着力、耐盐雾性、抗冲击、耐水性和耐丙酮擦拭和稳定性。