[发明专利]一种基于双功能化纳米SiO2的水性单组份透明防腐涂料及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于双功能化纳米SiO2的水性单组份透明防腐涂料及制备方法。通过在纳米SiO2颗粒表面引入双键，并进一步与磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯和含氟单体接枝，同时在纳米颗粒表面引入磷酸酯基团和氟碳链，制得双功能化纳米SiO2颗粒。并进一步参与乳液聚合，制得双功能纳米SiO2杂化苯乙烯-丙烯酸乳液，大幅度提升了苯丙乳液体系的耐腐蚀性能。该乳液可在不添加防锈颜料的情况下，经500h盐雾达到ISO4628-3-2003 Ri 0级腐蚀标准。

主权项

一种基于双功能化纳米SiO2的水性单组份透明防腐涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：双功能化纳米SiO2的制备：(1)将正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇按照投入反应器中，氨水调节pH至8，20‑30℃反应5‑10h，制得半透明带蓝色荧光的单分散纳米SiO2溶胶。(2)将乙烯基硅氧烷加入上述SiO2溶胶中，20‑30℃反应3‑5h，制得表面双键改性的纳米SiO2溶胶。(3)在上述表面双键改性的纳米SiO2溶胶中加入过氧化氢叔丁基，升温至50‑60℃，缓慢滴加磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯、氟代丙烯酸酯单体和N,N‑二甲基苯胺的混合物，反应2‑5h，制得表面双功能化改性的纳米SiO2溶胶。(4)将上述改性硅溶胶蒸干，粉碎得双功能化纳米SiO2颗粒。双功能SiO2颗粒/苯丙杂化乳液，其配方组成为：其制备方法为：(1)在反应器中加入5‑10％的去离子水和10‑15％的乳化剂，转速1000rpm搅拌至完全溶解，加入核层单体混合物，继续搅拌30min，制备核层预乳液。(2)在反应器中加入20‑30％的去离子水，20‑35％的乳化剂，转速1000rpm搅拌至完全溶解，加入壳层单体混合物，继续搅拌30min，制备壳层预乳液A。取10‑20％壳层预乳液A，加入配方中双功能SiO2颗粒，超声分散20min得壳层预乳液B。(3)将过硫酸铵溶于10‑15％的去离子水中，得引发剂溶液。在反应器中加入45‑65％的去离子水，50‑70％的乳化剂和全部碳酸氢钠，转速200‑300rpm搅拌至完全溶解。升温 至80℃，同步分别滴加核层预乳液和30‑40％的引发剂溶液，滴毕保温30min至单体反应完全，即为核层乳液。(5)在上述核层乳液中，分别滴加壳层预乳液A和40‑50％的引发剂溶液，待壳层预乳液A滴毕，滴加壳层预乳液B。滴毕升温至90℃，滴加剩余10‑30％引发剂溶液，保温2h，降温至40℃，氨水调节pH至8，200目滤布过滤出料得双功能纳米SiO2杂化苯乙烯‑丙烯酸乳液。