CN111187387A - 一种金属防腐乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种金属防腐乳液,按重量份计,包括原料:软单体25‑35份,硬单体65‑75份,附着力单体1‑10份,功能性单体1‑5份,交联单体1‑5份,乳化剂1‑5份,引发剂0.1‑1份,去离子水150‑170份,氨水1‑5份。本发明通过半连续预乳化工艺合成具有核壳结构的丙烯酸乳液,合理控制核壳的玻璃化温度分布,不仅提升了性能而且减少了昂贵单体的用量。通过引入磷酸酯单体,使聚合物中磷酸酯基团与金属基材形成致密磷酸酯盐,从而使金属钝化,阻止金属与水或其他介质接触来达到优异防腐效果;通过添加环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯等单体提高对金属的附着力来增加耐水性;添加DAAM和ADH增加交联强度改善防腐性。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属防腐乳液及其制备方法,属于金属防腐领域。
背景技术
金属材料的腐蚀是由于金属与外界发生电化学或化学作用产生氧化物引起的。从金属单质高能状态回到氧化物的低能状态。因此在热力学上金属腐蚀属于自发过程。金属腐蚀会带来严重的危害与损失,全球因腐蚀造成的损失每年近万亿美元。
丙烯酸酯对金属有着优良的附着力。如专利一种水性丙烯酸酯防腐涂料的制备方法(CN108795193A),按重量份数计,依次称取:50~60份水性丙烯酸酯乳液,12~18份改性膨润土,8~14份改性淀粉,5~8份添加剂,10~15份钛白粉,2~4份分散剂,1~2份消泡剂和35~40份水,将水与分散剂混合,并加入消泡剂,添加剂,改性淀粉和改性膨润土,搅拌混合后,得坯料,将坯料与水性丙烯酸酯乳液混合,并加入钛白粉,搅拌混合,得水性丙烯酸酯防腐涂料。现有的丙烯酸酯防腐乳液,成膜后致密度低,水和氧气渗透率高不利于防腐,且丙烯酸乳液成膜后耐水性差,热粘冷脆。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种金属防腐乳液,提高丙烯酸乳液对金属的附着力,通过提高交联强度增强防腐性能。本发明还提供了所述金属防腐乳液的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用的一种金属防腐乳液,按重量份计,包括以下原料:软单体25-35份,硬单体65-75份,附着力单体1-10份,功能性单体1-5份,交联单体1-5份,乳化剂1-5份,引发剂0.1-1份,去离子水150-170份,氨水1-5份。
作为改进,所述金属防腐乳液包括以下原料:软单体27-33份,硬单体67-73份,附着力单体5-6份,功能性单体3-4份,交联单体2-3份,乳化剂2-3份,引发剂0.4-0.6份,去离子水150-170份,氨水2-5份。
作为改进,所述软单体采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、衣康酸二丁酯中的一种或多种的混合。
作为改进,所述硬单体采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两者的混合。
作为改进,所述附着力单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯中的一种或多种的混合。
作为改进,所述功能性单体采用聚乙二醇单甲基丙烯酸磷酸酯(PAM-100)、聚丙二醇单甲基丙烯酸磷酸酯(PAM-200)、2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯(PM-2)中的一种或多种的混合。
作为改进,所述交联单体采用N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼中的一种或多种的混合。
作为改进,所述乳化剂采用壬基酚乙氧基磷酸酯(RE-610)、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(NP-10P)中的一种或两者的混合。
作为改进,所述引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两者的混合。
另外,本发明还提提供了一种所述金属防腐乳液的制备方法,包括步骤:
1)取软、硬单体加入1/3附着力单体作为核层单体,核层单体质量占总单体质量的2/3,然后加入1/2乳化剂、总单体质量1/3的去离子水,分散10min后高速乳化,再加入4/9的引发剂,搅拌均匀得核层单体乳化液;
2)取1/4乳化剂,加入总单体质量1/3的去离子水,分散10min后将剩余各单体乳化,乳化好后加入2/9的引发剂,得壳层单体乳化液;
3)将剩余乳化剂和去离子水加入反应釜中,升温至80-85℃后,恒温加入剩余引发剂,然后开始滴加步骤1)制得核层单体乳化液,滴加时间2.5-3h,滴完核层单体乳化液后继续滴加步骤2)制得壳层单体乳化液,滴加时间1h,滴完保温2h;
4)降至室温,加入氨水调节pH至偏碱性,过滤即得金属防腐乳液。
与现有技术相比,本发明通过半连续预乳化工艺合成具有核壳结构的丙烯酸乳液,合理控制核壳的玻璃化温度分布,不仅提升了性能而且减少了昂贵单体的用量。通过引入磷酸酯单体,使聚合物中磷酸酯基团与金属基材形成致密的磷酸酯盐,从而使金属钝化,阻止金属与水或其他介质接触来达到优异的防腐效果;通过添加环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯等单体提高对金属的附着力来增加耐水性;添加双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼增加交联强度改善防腐性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种金属防腐乳液,按重量份计,包括以下原料:软单体27份,硬单体67份,附着力单体5份,功能性单体3份,交联单体2份,乳化剂2份,引发剂0.4份,去离子水150份,氨水2份;
所述软单体采用丙烯酸丁酯;所述硬单体采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的混合;所述附着力单体采用丙烯酸;所述功能性单体采用PAM-100、PAM-200、PM-2的混合。
所述交联单体采用N-羟甲基丙烯酰胺。所述乳化剂采用RE-610、NP-10P的混合。
所述引发剂采用过硫酸铵。
所述金属防腐乳液的制备方法,其特征在于,包括步骤:
1)取软、硬单体加入1/3附着力单体作为核层单体,核层单体质量占总单体质量的2/3,然后加入1/2乳化剂、总单体质量1/3的去离子水,分散10min后高速乳化,再加入4/9的引发剂,搅拌均匀得核层单体乳化液(核层Tg为10-15℃);
2)取1/4乳化剂,加入总单体质量1/3的去离子水,分散10min后将剩余各单体乳化,乳化好后加入2/9的引发剂,得壳层单体乳化液(壳层Tg为30-35℃);
3)将剩余乳化剂和去离子水加入反应釜中,升温至80℃后,恒温加入剩余引发剂,然后开始滴加步骤1)制得核层单体乳化液,滴加时间2.5h,滴完核层单体乳化液后继续滴加步骤2)制得壳层单体乳化液,滴加时间1h,滴完保温2h;
4)降至室温,加入氨水调节pH至偏碱性,过滤即得金属防腐乳液。
实施例2
一种金属防腐乳液,按重量份计,包括以下原料:软单体30份,硬单体70份,附着力单体5份,功能性单体3份,交联单体3份,乳化剂3份,引发剂0.5份,去离子水160份,氨水3份;
所述软单体采用丙烯酸异辛酯;所述硬单体采用苯乙烯;所述附着力单体采用甲基丙烯酸;所述功能性单体采用PAM-100、PM-2的混合;所述交联单体采用N-羟甲基丙烯酰胺。
所述乳化剂采用RE-610;所述引发剂采用过硫酸钠。
所述金属防腐乳液的制备方法,其特征在于,包括步骤:
1)取软、硬单体加入1/3附着力单体作为核层单体,核层单体质量占总单体质量的2/3,然后加入1/2乳化剂、总单体质量1/3的去离子水,分散10min后高速乳化,再加入4/9的引发剂,搅拌均匀得核层单体乳化液(核层Tg为10-15℃);
2)取1/4乳化剂,加入总单体质量1/3的去离子水,分散10min后将剩余各单体乳化,乳化好后加入2/9的引发剂,得壳层单体乳化液(壳层Tg为30-35℃);
3)将剩余乳化剂和去离子水加入反应釜中,升温至85℃后,恒温加入剩余引发剂,然后开始滴加步骤1)制得核层单体乳化液,滴加时间2.5h,滴完核层单体乳化液后继续滴加步骤2)制得壳层单体乳化液,滴加时间1h,滴完保温2h;
4)降至室温,加入氨水调节pH至偏碱性,过滤即得金属防腐乳液。
实施例3
一种金属防腐乳液,按重量份计,包括以下原料:软单体35份,硬单体75份,附着力单体10份,功能性单体5份,交联单体5份,乳化剂5份,引发剂1份,去离子水170份,氨水5份;
所述软单体采用衣康酸二丁酯;所述硬单体采用甲基丙烯酸甲酯;所述附着力单体采用环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯;所述功能性单体采用PAM-200、PM-2的混合。
所述交联单体采用双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼;所述乳化剂采用RE-610。所述引发剂采用过硫酸铵。
所述金属防腐乳液的制备方法,其特征在于,包括步骤:
1)取软、硬单体加入1/3附着力单体作为核层单体,核层单体质量占总单体质量的2/3,然后加入1/2乳化剂、总单体质量1/3的去离子水,分散10min后高速乳化,再加入4/9的引发剂,搅拌均匀得核层单体乳化液(核层Tg为10-15℃);
2)取1/4乳化剂,加入总单体质量1/3的去离子水,分散10min后将剩余各单体乳化,乳化好后加入2/9的引发剂,得壳层单体乳化液(壳层Tg为30-35℃);
3)将剩余乳化剂和去离子水加入反应釜中,升温至83℃后,恒温加入剩余引发剂,然后开始滴加步骤1)制得核层单体乳化液,滴加时间3h,滴完核层单体乳化液后继续滴加步骤2)制得壳层单体乳化液,滴加时间1h,滴完保温2h;
4)降至室温,加入氨水调节pH至偏碱性,过滤即得金属防腐乳液。
上述实施例1-3制得金属防腐乳液的相关性能如下表1所示。
表1本发明实施例制得金属防腐乳液的性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属防腐乳液,其特征在于,按重量份计,包括以下原料:软单体25-35份,硬单体65-75份,附着力单体1-10份,功能性单体1-5份,交联单体1-5份,乳化剂1-5份,引发剂0.1-1份,去离子水150-170份,氨水1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,按重量份计,包括以下原料:软单体27-33份,硬单体67-73份,附着力单体5-6份,功能性单体3-4份,交联单体2-3份,乳化剂2-3份,引发剂0.4-0.6份,去离子水150-170份,氨水2-5份。
3.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述软单体采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、衣康酸二丁酯中的一种或多种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述硬单体采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两者的混合。
5.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述附着力单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯中的一种或多种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述功能性单体采用PAM-100、PAM-200、PM-2中的一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述交联单体采用N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼中的一种或多种的混合。
8.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述乳化剂采用RE-610、NP-10P中的一种或两者的混合。
9.根据权利要求1所述的一种金属防腐乳液,其特征在于,所述引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两者的混合。
10.一种权利要求1-9任一项所述金属防腐乳液的制备方法,其特征在于,包括步骤:
1)取软、硬单体加入1/3附着力单体作为核层单体,核层单体质量占总单体质量的2/3,然后加入1/2乳化剂、总单体质量1/3的去离子水,分散10min后高速乳化,再加入4/9的引发剂,搅拌均匀得核层单体乳化液;
2)取1/4乳化剂,加入总单体质量1/3的去离子水,分散10min后将剩余各单体乳化,乳化好后加入2/9的引发剂,得壳层单体乳化液;
3)将剩余乳化剂和去离子水加入反应釜中,升温至80-85℃后,恒温加入剩余引发剂,然后开始滴加步骤1)制得核层单体乳化液,滴加时间2.5-3h,滴完核层单体乳化液后继续滴加步骤2)制得壳层单体乳化液,滴加时间1h,滴完保温2h;
4)降至室温,加入氨水调节pH至偏碱性,过滤即得金属防腐乳液。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200522 |