[发明专利]一种基于聚多巴胺/纳米氧化钛复合改性的苯丙乳液水性防锈涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于聚多巴胺/纳米氧化钛复合改性的苯并乳液水性防锈涂料的制备方法，包括以下步骤：首先采用溶胶凝胶的方法制备纳米氧化钛，在纳米氧化钛原液中加入多巴胺溶液，在弱碱条件下制得聚多巴胺包覆纳米氧化钛，避免了纳米氧化钛在干燥过程中的团聚；采用传统的核壳工艺制备苯并乳液，且在壳层单体中加入磷酸酯单体、聚多巴胺包覆纳米氧化钛，制得的改性苯并乳液性能好。本发明制得的涂料涂膜性能好，附着力强，防锈性能优异，力学性能好。

技术领域：

本发明涉及建筑涂料领域，具体的涉及一种基于聚多巴胺/纳米氧化钛复合改性的苯丙乳液水性防锈涂料的制备方法。

背景技术：

金属腐蚀造成的损失是惊人的，防锈防腐最简单、有效的方法之一是施涂防锈防腐涂料。传统的防锈涂料作钢铁工序间的短期防锈具有工艺简单、结合力好等优点，但其含亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐等物质，对环境早晨的污染，且易在表面形成白霜，影响镀层的外观质量，从而失去防锈效果。

近年来，随着科技发展和人们环保意识的增强，以及法规的日趋严格，涂料工业朝着经济、效能、生态和能源方向发展。开发既环保又性能优良的水性防锈涂料成为研究的重点。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于聚多巴胺/纳米氧化钛复合改性的苯丙乳液水性防锈涂料的制备方法，该方法制备条件温和，制得的涂料防锈性能优异，与基体润湿性能好，力学性能佳。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于聚多巴胺/纳米氧化钛复合改性的苯丙乳液水性防锈涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环己烷、三乙胺混合搅拌均匀，滴加钛酸四丁酯，搅拌30min后转移至水热釜，150℃下反应20-24h，反应结束后，冷却至室温；将得到的混合液转移至烧杯中，向烧杯中缓慢加入多巴胺溶液，超声搅拌30min后，加入过量乙醇有沉淀生成，离心，得到的固体用无水乙醇洗涤3-5次，真空干燥，得到聚多巴胺包覆的纳米氧化钛；

(2)将1/2的苯乙烯、1/2的丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和水混合均匀，并加入1/2的乳化剂，1000r/min的转速下搅拌1h，然后升温至60℃，加入1/3的引发剂，混合均匀后反应40min，得到预聚液；

(3)将磷酸酯单体、剩余的苯乙烯、剩余的丙烯酸丁酯、步骤(1)制得的聚多巴胺包覆的纳米氧化钛和去离子水混合均匀后，加入剩余的乳化剂，混合均匀后制得混合乳液；

(4)将步骤(2)制得的预聚液逐滴加入到步骤(3)制得的混合乳液中，滴加完毕后升温至60℃，加入余下的引发剂，反应3h，反应结束后，冷却至室温，出料，制得改性苯丙乳液；

(5)在配料容器中依次加入上述制得的改性苯丙乳液、去离子水、分散剂、消泡剂、防闪锈剂、增稠剂、成膜助剂，搅拌混合均匀，出料，制得水性防锈涂料。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述环己烷、三乙胺、钛酸四丁酯的体积比为50:5:1。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述多巴胺溶液的浓度为5mg/mL。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，钛酸四丁酯与多巴胺溶液的质量比为3:5。

作为上述技术方案的优选，所述苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸酯单体、引发剂、乳化剂的用量以重量份计分别为：苯乙烯80份、丙烯酸丁酯50份、丙烯酸30份、甲基丙烯酸缩水甘油酯7-15份、磷酸酯单体5-10份、引发剂2-5份、乳化剂4-8份。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述磷酸酯单体、聚多巴胺包覆的纳米氧化钛的质量比为3:1。