[发明专利]一种耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液

说明书

本发明涉及一种耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液，壳层上含有长链烷基‑丙烯酸酯磷酸双酯功能基团；其成分有丙烯酸酯软硬单体、丙烯酸、长链烷基‑丙烯酸酯磷酸双酯、中和剂、引发剂、乳化剂和水；所述长链烷基‑丙烯酸酯磷酸酯由羟基丙烯酸酯单体、R_6‑10OH和五氧化二磷通过反应制得；本发明还提供一种耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液的制备方法。所述磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液，其玻璃化温度为30～45℃、粒径为60～150nm；本发明制得的耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液，具有优良的附着力、耐水性、耐酸碱性、耐盐雾性、抗闪锈性和耐腐蚀性，广泛用于水性防锈涂料、水性钢构涂料、水性工程涂料、水性混凝土防腐涂料等。

技术领域

本发明涉及一种改性丙烯酸乳液，尤其涉及到一种耐盐雾的磷酸酯改性丙烯酸核壳乳液，属于水性树脂合成技术领域。

背景技术

近年来，随着人类对环境污染问题的日益重视，以及全球石油资源的枯缺，溶剂型涂料的使用范围大大受到限制，低VOC和低毒性的涂料如水性涂料、高固体份涂料、粉木涂料、辐射固化涂料的研发和生产得到了迅猛发展。其中水性涂料，由于采用水作为分散介质，无污染，无火灾隐患，生产成本低，符合绿色生产，具有十分广阔的发展前景。

金属的腐蚀每年给世界各国带来数千亿美元经济损失，一直以来，人们采用多种技术对金属加以保护，防止腐蚀的发生。其中，涂料防腐是金属防腐蚀最有效、最常用的方法之一。目前，随着现代工业技术的发展和人们对环境要求的提高，以及环保法规的严厉出台，防腐蚀涂料的水性化已成为必然。

水性丙烯酸树脂通常由自由基聚合方法而制备，制造这类树脂可用的单体很多，包括丙烯酸的烷基酯、羟烷基酯以及乙烯基单体，如苯乙烯等。丙烯酸树脂的最终性能可通过选择适当的单体种类加以控制，通过调整软硬单体的比例可以控制树脂硬度、耐冲击性和柔韧性的相互平衡。水性丙烯酸酯树脂具有良好的柔韧性、极好的耐老化性和耐溶剂性，由于其收缩率低，故对各种基材都有较好的附着力，被广泛的应用为建筑涂料、水性工业涂料中。

由于一般丙烯酸酯乳液是在乳化剂存在下聚合而成的，乳化剂由于其分子量小，容易迁徙到涂膜表面，从而影响乳液成膜后的附着力、耐水性、耐盐雾性等防腐蚀性能。

磷酸酯是一类常用的附着力促进剂，适用于铜、铁、铝、木材、塑料等各种底材，特别是对铜、铁、铝等金属基材的附着有明显促进效果，这是因为磷酸基团的强极性与基材中的铁离子产生了强烈的钝化作用，能形成一层致密的钝化膜，从而达到防锈防腐功能。

中国专利CN102408513A，公开了一种磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其所用磷酸酯单体为三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯或磷酸正乙酯，所得磷酸酯改性丙烯酸酯乳液中聚合物的分子量为2000～3000，粒径为0.2～0.6μm，所用引发剂为过硫酸铵，其合成的乳液粒径较大，影响成膜性能，且所用的磷酸酯单体烷基碳数较少，耐水性、耐盐雾性较差。

中国专利CN101412781A，公开了一种磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制备方法，所用磷酸酯单体为罗地亚的PMA-100(甲基丙烯酸羟乙酯磷酸单酯)或PMA-200(甲基丙烯酸羟乙酯磷酸双酯)，制备的丙烯酸树脂配制成水性双组份涂料，具有优异的耐水性和耐盐雾性，但所制备的丙烯酸树脂不是核壳结构，为水分散体，必须配双组份体系，增加了应用成本。

张东阳(磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的合成与性能研究，中国涂料，2014，29(10)；38-43)报导采用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、磷酸酯功能单体合成了磷酸酯改性丙烯酸酯乳液，所用磷酸酯单体为罗地亚的PMA-100或PMA-200，引发剂为过硫酸铵，乳化剂为单一的阴离子型乳化剂，该技术实为一种磷酸酯改性的苯丙核壳乳液，耐老化性、耐盐雾性还不是很理想。

目前水性防腐涂料存在防腐期限短，涂装后易闪蚀，乳液的稳定性、耐水性和防锈性等问题。开发一种耐盐雾性磷酸酯改性丙烯酸树脂，提高水性涂料的防腐性能尤为重要。

发明内容