磷酸酯共聚改性苯丙乳液的合成及其水性金屬防腐涂料的研究.pdf

1、近年來,隨著國家對VOC排放物要求的限制,水性涂料得到了快速發(fā)展,加上嚴重的金屬銹蝕問題,為水性涂料取代油性涂料在工業(yè)金屬防腐漆方面的應用提供了巨大的市場。為彌補國內(nèi)高性能乳液樹脂的空缺,本文旨在合成可以產(chǎn)業(yè)化的、機械性能優(yōu)異的、耐鹽霧性能優(yōu)良、低成本的水性苯丙乳液,并基于該苯丙乳液制備無毒環(huán)保的水性防銹涂料。實驗工作主要從以下三個方面開展:
　　 1、采用環(huán)氧丙烯酸酯(SQH)與磷酸為原料,制備功能性的羥基磷酸酯單體。通過酸值

2、測試及IR跟蹤分析來確定開環(huán)酯化的時間,并用傅立葉紅外光譜表征了羥基磷酸酯功能單體的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,開環(huán)酯化4.5h后,環(huán)氧基特征吸收峰消失,產(chǎn)物酸值基本保持不變。
　　 2、通過乳化體系的評價,確定了乳液聚合的乳化體系及乳化劑的最佳用量與配比,并把自制的羥基磷酸酯及適當?shù)慕宦?lián)體系共聚到乳液中,合成了一種功能性苯丙乳液；研究了乳液聚合和乳膠膜性能的影響因素；并用FTIR、DSC、粒徑分布儀、SEM等對其進行表征。結(jié)果表明:當陰:

3、非離子乳化劑配比為3:1時,乳化劑用量為2.5％,羥基磷酸酯單體用量為4％,且在第三階段添加,有機硅用量為5％,樹脂羥基含量為3％時(均相對于單體總量),乳液及乳膠膜具有最佳的綜合性能；乳膠粒粒徑在100nm左右；玻璃化溫度(Tg)約為36.6℃；加入的羥基磷酸酯單體與其它單體發(fā)生了很好的自由基聚合反應,大大提高了乳膠膜對金屬基材的干/濕態(tài)附著力及耐腐蝕性,與進口的磷酸酯單體相比,自制的羥基磷酸酯改性的苯丙乳液具有更優(yōu)秀的防銹性能。

4、r>　　 3、利用上述功能性苯丙乳液作為成膜物質(zhì),通過A3B1C2D2正交實驗設計方法優(yōu)選環(huán)保型防銹顏料、填料及助劑制備了高性能水性防腐涂料,確定了防腐涂料的影響因素及最優(yōu)配方,并比較了市售苯丙乳液、自制普通苯丙乳液和功能性苯丙乳液在水性涂料中的應用及其對水性涂料防銹性能的影響。實驗結(jié)果表明:制備的水性防銹涂料,在A3碳鋼上通過劃叉法進行耐鹽霧腐蝕超過240h,市售乳液漆膜不超過72h；涂膜耐3％鹽水浸泡實驗高達450h,而市售乳液漆