[发明专利]金属防锈乳液及其制备方法与应用

摘要

本发明的目的在于提供一种金属防锈乳液，按重量百分比计算，原料包括：烯类单体35～50wt%，为选自甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类中的至少一种与苯乙烯的混合物；功能单体1.5～5wt%，为丙烯酸磷酸酯和活性有机硅烷的混合物；官能单体0.5～3wt%，为选自丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种与丙烯酰胺的混合物；乳化剂1～7 wt%，为选自支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、烷基酚磷酸酯、丙烯酸聚醚磷酸酯、3‑烯丙氧基‑1‑羟基‑1‑丙烷磺酸盐以及可聚合型硫酸酯乳化剂中的两种或两种以上进行复配获得的复合乳化剂；引发剂0.1～0.3wt%，pH调节剂0.05～2.5wt%，水45～60wt%。 1

主权项

1.一种金属防锈乳液，其特征在于，按重量百分比计算，原料包括：

烯类单体35～50wt％，为选自甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类中的至少一种与苯乙烯的混合物；

功能单体1.5～5wt％，为丙烯酸磷酸酯和活性有机硅烷的混合物；

所述活性有机硅为有机硅烷A171，即乙烯基三甲氧基硅烷；

官能单体0.5～3wt％，为选自丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种与丙烯酰胺的混合物；

乳化剂1～7wt％，为选自支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、烷基酚磷酸酯、丙烯酸聚醚磷酸酯、3‑烯丙氧基‑1‑羟基‑1‑丙烷磺酸盐以及可聚合型硫酸酯乳化剂中的两种或两种以上进行复配获得的复合乳化剂；

引发剂0.1～0.3wt％，pH调节剂0.05～2.5wt％，水45～60wt％；

所述乳化剂中支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、烷基酚磷酸酯、丙烯酸聚醚磷酸酯、3‑烯丙氧基‑1‑羟基‑1‑丙烷磺酸盐以及可聚合型硫酸酯乳化剂的复配质量比为1：(2～3)：(0.5～1)：(0.5～1)：(0.8～2)；

所述原料还包括乳液原料总质量0.01～1wt％的埃洛石纳米管，所述埃洛石纳米管为磺化埃洛石纳米管。

2.根据权利要求1所述的金属防锈乳液，其特征在于，按重量百分比计算，原料包括：

烯类单体35～50wt％，为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯与苯乙烯的混合物，且所述苯乙烯的含量占乳液原料总质量的15wt％以上；

功能单体1.5～5wt％，为丙烯酸磷酸酯和含有乙烯基的活性有机硅烷的混合物，且含有乙烯基的活性有机硅烷的含量占乳液原料总质量的1wt％以上；

官能单体0.5～3wt％，为选自丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种与丙烯酰胺的混合物；

乳化剂1～7wt％，为支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、烷基酚磷酸酯、丙烯酸聚醚磷酸酯、3‑烯丙氧基‑1‑羟基‑1‑丙烷磺酸盐以及可聚合型硫酸酯乳化剂进行复配获得的复合乳化剂；

引发剂0.1～0.3wt％，pH调节剂0.05～2.5wt％，水45～60wt％。

3.根据权利要求1或2所述的金属防锈乳液，其特征在于，所述可聚合型硫酸酯乳化剂为选自烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐或钠盐、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐或钠盐、辛基酚聚氧乙烯硫酸铵盐或钠盐中的任一种或几种的组合。

4.根据权利要求1或2所述的金属防锈乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钠或过硫酸铵；所述pH调节剂为氨水、N,N‑二甲基乙醇胺、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇中的一种或多种的组合；所述水为去离子水或软水；所述原料还包括单体总质量0.1～0.7wt％的缓冲剂碳酸氢钠。

5.一种制备权利要求1或2所述金属防锈乳液的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将配方含量水的30～50wt％，乳化剂的40～55wt％进行搅拌混合，再在搅拌的同时缓慢加入烯类单体、官能单体和丙烯酸磷酸酯，进行预乳化，获得单体预乳液；

(2)将配方含量水的40～55wt％和剩余的乳化剂搅拌混合均匀，升温至81～83℃，加入引发剂总质量的5～15wt％，反应3～5分钟后，加入将步骤(1)获得的单体预乳液重量的5～8％，继续反应直到乳液泛蓝光；

(3)加热步骤(2)获得的乳液，保持温度在84～86℃，同时滴加剩余引发剂和单体预乳液，当单体预乳液剩余1/3～1/2时再加入活性有机硅烷，控制滴加总时间为2～4h，再保温1～1.5h；

(4)将步骤(3)获得的乳液降温至70～73℃，加入用于消除引发剂的氧化剂叔丁基过氧化氢、还原剂Bruggolite‑FF6或吊白块，保温0.5h，冷却乳液至室温，使用pH调节剂调节乳液pH为7～9，过滤获得金属防锈乳液。

6.一种用于钢筋混凝土结构中钢筋修复的金属防锈水性涂料，其特征在于，以权利要求1所述的金属防锈乳液为基础液，再复配以分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、抗闪锈剂、颜填料、成膜助剂、流平剂和pH调节剂，搅拌混合后制备获得。