[发明专利]一种水性船用防腐蚀涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水性船用防腐蚀涂料及其制备方法，采用低聚物二元醇与二异氰酸酯进行聚合反应，反应物与三羟甲基双丙酮丙烯酰胺进行反应后，再与羟烷基胺改性的有机钛杂化环氧树脂进行反应制成水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂及其乳液，水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂乳液在引发剂存在下，继续与丙烯酸羟基酯类化合物反应制得水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂‑丙烯酸酯复合乳液，复合乳液与填料、助剂和固化剂制成防腐蚀涂料的方法，实现水性涂料的制备和达到船用防腐的效果，适合工业化生产。

主权项

1.一种水性船用防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)．羟烷基胺改性有机钛杂化环氧树脂的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的四颈瓶中，加入丙酮溶解的有机钛杂化环氧树脂（Ⅰ），加热升温至40℃～50℃，缓慢加入羟烷基胺后，加热升温，于70℃～80℃下反应3～5小时，生成中间聚合物羟烷基胺改性有机钛杂化环氧树脂，备用；其中，有机钛杂化环氧树脂化学式（Ⅰ）中，其聚合度n≤2，平均分子量低于500；有机钛杂化环氧树脂的环氧基与羟烷基胺的摩尔比为1﹕0.5～0.9；2)．水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂乳液的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的四颈瓶中，加入脱水处理的低聚物二元醇和二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸，加热升温至60℃～70℃，缓慢加入二异氰酸酯后，加热升温，于75℃～85℃下反应1～2小时，停止加热，向四颈瓶中加入三羟甲基丙烯酰胺，加热升温，于70℃～80℃下反应2～3小时，停止加热，向四颈瓶中加入已制备的羟烷基胺改性有机钛杂化环氧树脂，用丙酮调节反应体系的粘度，于80℃～85℃下反应3～4小时，停止加热，冷却至40℃～50℃，加入羟烷基胺进行中和反应，调节pH=7～8，在高速剪切条件下，加入反应物1～1.2倍质量的去离子水，进行乳化分散，制得水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂乳液；3)．水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂‑丙烯酸酯复合乳液的制备：将制得的水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂乳液置于四颈瓶中，加热升温，于70℃～75℃下，向四颈瓶中缓慢加入丙烯酸羟基酯类化合物和引发剂，加完后，于75℃～80℃下进行聚合反应3～4小时，停止加热，真空抽除丙酮溶剂，用氨水调节碱性至pH=9.5～10.5，制得水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂‑丙烯酸酯复合乳液；4)．水性船用防腐蚀涂料的制备：向水性聚氨酯‑有机钛杂化环氧树脂‑丙烯酸酯复合乳液中分别加入其质量百分数0～7%的磷酸锌、0～4%的硫酸钡、0～4%的滑石粉、0～5%的钛白粉、0～3%的轻质碳酸钙、0.1～0.5%的乙二醇单丁醚、0.05～0.1%的有机硅消泡剂、1.0～1.5%的三羟甲基丙烷三（3‑乙烯亚胺）丙酸酯和10～15%的去离子水，充分搅拌均匀，即制得水性船用防腐蚀涂料；其中，所述的羟烷基胺选自二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺中的一种或一种以上；所述的低聚物二元醇选自聚碳酸酯二元醇、聚酯二元醇、聚酯聚醚二元醇中的一种或一种以上；所述的二异氰酸酯选自异氟尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或一种以上；所述的丙烯酸羟基酯类化合物选自丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或一种以上；所述的二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸，其用量是低聚物二元醇质量用量的11～13%；所述的三羟甲基丙烯酰胺，其用量是低聚物二元醇质量用量的3.5～4.5%；所述的低聚物二元醇、二异氰酸酯和丙烯酸羟基酯类化合物的质量比为1﹕0.06～0.10﹕0.4～0.5；所述的有机钛杂化环氧树脂和丙烯酸羟基酯类化合物和去离子水的质量比为1﹕3～5﹕6～8；所述的引发剂是选自过氧化环己酮、偶氮二异庚腈、二苯甲酰和四甲基丁基过氧化‑2‑乙基乙酯中的一种或一种以上，其用量是丙烯酸羟基酯类化合物用量的0.6～0.9%。