[发明专利]一种功能型水性防闪锈剂及其制备方法

说明书

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种功能型水性防闪锈剂及其制备方法。包括以下步骤：步骤一：在溶剂和催化剂存在的条件下，二元环氧化合物与聚氧乙烯醚磷酸酯反应制得中间体1；步骤二：加入过量醇胺化合物反应制得主体活性化合物2；步骤三：蒸馏出有机溶剂，降温，按设计固含量加入去离子水和含氮的杂环有机化合物，过滤后制得所述的功能型水性防闪锈剂成品。步骤一和步骤二之间还可以加入二元羧酸化合物扩链的步骤。本发明的功能型水性防闪锈剂可以多因素综合提升防闪锈和腐蚀抑制能力，可应用于各种碳钢、铸铁、铜、铝等金属表面。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种功能型水性防闪锈剂及其制备方法。

背景技术

随着国家环保政策的日趋严苛，绿色环保涂料替代传统的油性涂料，正成为涂料领域发展的一大趋势。水性涂料由于以水作为主要分散介质，是绿色环保涂料的代表之一，但在水性涂料施工的过程中，由于水的挥发速度较慢，金属基材在涂料的干燥过程中往往容易生锈。因此，防闪锈剂是水性涂料配方设计中必不可少的一个重要组成，而传统的防闪锈剂往往包含有毒有害物质亚硝酸盐，且对铸铁、碳钢等金属基材以及金属基材的焊缝防闪锈效果不佳。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种功能型水性防闪锈剂及其制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

步骤一：在溶剂和催化剂存在的条件下，二元环氧化合物与聚氧乙烯醚磷酸酯反应制得中间体1，中间体1为含磷酸基聚氧乙烯醚取代的长链环氧基化合物。

所述的二元环氧化合物可为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、对苯二甲醇二缩水甘油醚、环己醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1，5-戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种的混合物，通式可以写成CH₂(O)CH-R₂-CH(O)CH₂，其中R₂为二元环氧化合物中除环氧基CH₂(O)CH-外的结构基团。

所述的聚氧乙烯醚磷酸酯可为聚乙二醇磷酸酯、油酸聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或几种的混合物，通式可以写成R₁-O-(CH₂-CH₂O)_n-PO₃H₂，其中R₁为H(对应聚乙二醇磷酸酯)或取代基团，如油酸基、脂肪烃链、辛基酚基等等。聚氧乙烯醚磷酸酯的聚合度n为15～100。

所述步骤一的反应过程如下：

步骤一中生成的中间体1的通式可表示如下：

步骤一中二元环氧化合物与聚氧乙烯醚磷酸酯物质的量之比为1:(0.8～1.2)，二者基本按照1:1的摩尔比进行反应。反应温度可为35～110℃，反应时间可为30～120min。

步骤二：加入过量醇胺化合物进行反应，过量的醇胺中的胺基将中间体1中的环氧基完全开环，制得主体活性化合物2。所述的醇氨化合物可为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺中的一种或几种的混合物。

步骤二的反应温度为40～110℃，反应时间为30～120min。

步骤三：蒸馏出有机溶剂，降温，按设计固含量加入去离子水和含氮的杂环有机化合物，过滤后制得所述的功能型水性防闪锈剂成品。

所述的功能型水性防闪锈剂包括所述中间体1和含氮杂环化合物，含氮杂环化合物可以为吗啉、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑中的一种或几种的混合物。

所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、二氧六环、四氢呋喃中的一种或几种的混合物。