[发明专利]一种聚合物涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三元互穿聚合物网络结构涂料及其制备方法。通过在聚乙烯醇分子链上接枝共聚甲基丙烯酸酯缩水甘油酯引入环氧官能团；然后通过环氧基团与苯胺上氨基的反应在环氧改性聚乙烯醇分子链上引入苯胺分子，进行苯胺的化学氧化聚合反应，制得聚苯胺接枝改性聚乙烯醇；最后向聚苯胺接枝改性聚乙烯醇体系中加入丙烯酸酯单体，通过引发剂引发丙烯酸酯单体的自由基聚合，制得聚丙烯酸酯/聚苯胺‑聚乙烯醇三元互穿聚合物网络结构分散液。可与水性聚合物基体树脂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂复合制得环保型复合防腐涂料。本发明制备工艺简单，成本低廉，耐久性好、综合性能优异等优点，具有优异的应用前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种环保型复合涂料制备技术领域，特别涉及一种聚合物涂料及其制备方法。

背景技术

导电聚苯胺作为一种新型功能高分子材料，与其他的本征型导电高分子相比，具有诸多独特的优势，被认为是最具有实际应用前景的导电聚合物之一。聚苯胺有优良的导电性，可逆的掺杂性，良好的氧化还原可逆性、环境稳定性而且易于大规模生产合成。然而PANI在分散性和力学性能方面的不足，严重限制了其的大规模推广应用。聚苯胺一般为墨绿色粉末，难溶且难熔，一般不溶于有机溶剂，导致其力学性能和加工性能较差。将聚苯胺与聚合物基体复合，可结合两者优势，改善聚苯胺的可加工性和力学性能；但其在水性聚合物基材中的兼容性和相容性较差，会在很大程度上影响复合材料的性能。

有机防腐涂料是目前主流的防腐涂料，且主要以溶剂型涂料为主。溶剂型涂料中的大量挥发性有机溶剂已成为造成雾霾的重要来源之一，对人类和环境产生极大危害。溶剂型涂料的去“油”转型势在必行，高性能、高效率、低能耗和低污染的环保防腐涂料必将占据非常重要的地位。

发明内容

为解决目前性聚合物基材中的兼容性和相容性较差，水性防腐涂料耐水性低、长效防腐性能差等现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚合物涂料及其制备方法。本发明的方法可有效提高聚合物间的相容性和相互作用；制备过程以水为溶剂，经济环保；涂层具有优异的力学强度、耐水性、硬度、防腐性能等。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚合物分散液的制备方法，包括以下步骤：

a. 按重量份计，称取100份质量分数为10%的聚乙烯醇水溶液和4~8份甲基丙烯酸缩水甘油酯，加至反应器中，温度升至60~90℃，搅拌反应至形成透明无色溶液；然后缓慢加入酸，将pH值调至1~2后，滴加硝酸铈铵溶液，继续充分反应，制得甲基丙烯酸缩水甘油酯改性PVA溶液，即GPVA溶液；

b. 按重量份计，向100份质量分数为10%的GPVA溶液中滴加2~6份苯胺，在50~70℃下充分反应，制得苯胺接枝改性GPVA分散液；

c. 将苯胺接枝改性GPVA分散液体系温度降至0~5 ℃，加入酸溶液将体系pH值调节为1~2，再滴加氧化剂引发苯胺的氧化还原反应，反应24~48 h制得聚苯胺接枝改性GPVA分散液，即PANI-GPVA分散液；

d. 按重量份计，称取5~10份软性丙烯酸酯单体与5~10份硬性丙烯酸酯单体混合，并加入5~20份的水和0.04-0.2份表面活性剂，超声混合均匀制得混合溶液；缓慢将混合溶液和引发剂溶液同时滴入上述制得的PANI-GPVA分散液，升温至75~85℃，充分反应，制得聚丙烯酸酯/聚苯胺-聚乙烯醇聚合物分散液，即PA/PANI-GPVA分散液；

e.按重量份计，取100份水性聚合物树脂作为基体树脂，添加制得的PA/PANI-GPVA分散液1~10份，增稠剂0.05~0.2份，消泡剂0.1~0.3份，成膜助剂2~8份，采用物理共混法混合均匀，得到聚合物涂料。

作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯醇型号为0588、1088或1799；

所述酸为盐酸、硫酸、十二烷基苯磺酸、蒽醌二磺酸、萘磺酸、柠檬酸或硝酸。