一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液及其制备方法和应用与流程

本发明属于水性树脂乳液合成，涉及一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法及应用。

背景技术：

1、腐蚀是一种自然界普遍存在的现象，对人们的日常生活和生产构成非常严重的危害，特别是处于恶劣环境中的构件，如桥梁、飞机、车辆、医药、电锁车间等；因此，防腐是人们一直要解决的一个问题。醇酸漆基于其优异的漆膜光泽和丰满度以及性价比高，一直受到人们的青睐和广泛应用，随着人们环境保护的意识越来越强，钢结构防护漆油转水已经是大趋势。水性醇酸钢结构防护漆目前受到人们越来越多的重视。但是水性醇酸漆干燥速度慢，耐候差的痛点时长困扰人们的使用，将水溶性丙烯酸树脂和醇酸树脂进行交联形成一种核壳结构的树脂，既保留醇酸原有的优秀性能，又促使漆膜的耐候性极大的提高，另外乳液成膜后醇酸树脂中的干性油基团在空气的氧化下再交联，使得漆膜致密性越来越强，钢结构防护漆的防护性越来越好，起到优势互补的作用。cn 101591500a公开了一种水性常温自交联丙烯酸改性醇酸防锈漆，其中的核壳型丙烯酸改性醇酸乳液通过在基体醇酸树脂中滴加丙烯酸酯单体混合液，利用引发剂引发聚合得到。然而，这种方法得到的乳液体系中不仅存在杂化树脂，还存在高温自聚的丙烯酸树脂与游离的基体醇酸树脂，在树脂成膜的过程中是不利于漆膜的耐性，直接导致漆膜的耐盐雾性下降。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题是提供一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，通过将干性醇酸树脂分子链和丙烯酸树脂分子链通过交联剂结合制备形成核壳结构的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液，减少小分子物质的迁移。另一方面，本发明还提供上述水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液在制备钢结构水性防腐漆中的应用，利用上述水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液制备的水性防腐漆不但保留的醇酸漆的光鲜性的特性，同时丙烯酸酯树脂的引入提高了漆膜的耐候性和耐水性，能够阻止盐分的渗透和腐蚀钢结构底材，起到防腐的作用。

2、本发明将通过以下技术方案解决上述问题：

3、一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：

4、a.以重量份计，将植物油脂肪酸280-290份、多元醇180-190份、苯甲酸60-70份、有机酸或酸酐320-340份和二甲苯30-40份投入树脂反应器，缓慢加热升温至160±5℃开始回流，每小时升温10℃直至240±5℃，保温反应3-4h后测定酸值小于5mg/l后，再降温至150±5℃，得到醇酸树脂预聚体；

5、b.以重量份计，在反应釜中加入丙二醇二甲醚80-95份，升温至125±5℃，在搅拌下滴加丙烯酸25-35份、苯乙烯110-130份、甲基丙烯酸酯110-120份、丙烯酸丁酯120-140份、交联剂8-15份和引发剂0.05-0.15份的混合物，2-3h滴完后，保温反应1-1.5h，再补加引发剂0.01-0.02份，再保温反应1-1.5h，得到水性丙烯酸树脂；

6、c.以重量份计，取步骤a所述的醇酸树脂预聚体290-310份，加入步骤b所述的水性丙烯酸树脂120-130份，再加入催化剂三乙胺1.5-2份，升温至125±5℃反应至酸值为20±1mg/l，加入防白水8-10份并降温至100℃以下，再加入中和剂8-10份和去离子水550-560份搅拌，得到丙烯酸改性醇酸树脂乳液。

7、进一步的，步骤a中，所述的植物油脂肪酸包括大豆油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸中的一种或者多种。

8、进一步的，步骤a中，所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、已二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、甘油、季戊四醇中的一种或多种。

9、进一步的，步骤a中，所述的有机酸或酸酐包括苯酐、马来酸酐、乙酸酐、偏苯三酸酐中的一种或多种。

10、进一步的，步骤b中，所述的交联剂包括双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、氮羟甲基丙烯酰胺、异丁氧基丙烯酸酰胺中的一种或多种。

11、进一步的，步骤b中，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的一种或者两种的组合。

12、进一步的，步骤c中，中和剂为氨水、n’n-二甲基乙醇胺、三乙胺中的一种或者两种的组合。

13、根据本发明的另一方面，本发明还提供上述方法制备而成的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液，以及该乳液在制备钢结构水性防腐漆中的应用。

14、进一步的，所述水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液可作为一种水性防腐漆的制备原料。优选的，上述水性防腐漆包括以下按重量份数计算的组分：本发明所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液40-50份，去离子水14-15份，分散剂0.5-0.8份，消泡剂0.1-0.3份，沉淀硫酸钡20-30份，钛白粉10-15份，润湿剂0.1-0.3份，流平剂0.1-0.3份，二丙二醇丁醚2-3份，二丙二醇甲醚2-3份，增稠剂0.1-0.3份，防腐剂0.1-0.3份，水性催干剂0.4-0.6份。

15、本发明的有益效果在于：本发明通过将干性醇酸树脂的分子链和丙烯酸分子链相结合形成核壳结构的乳状液，用该乳液制备的钢结构防腐漆不但保留的醇酸漆的光鲜性的特性，同时丙烯酸酯树脂的引入提高了漆膜的耐候性和耐水性，起到优势互补的作用。醇酸树脂在与水性丙烯酸树脂链通过合适的交联剂将两个大分子相连接，最终形成一个醇酸树脂当疏水基团，外面包裹一层丙烯酸亲水分子链的核壳结构的树脂乳液，用该乳液制备水性钢结构防腐漆中有大量可以空气氧化干燥的双键基团，在漆膜干燥的过程中发生交联作用导致漆膜的致密性大大提高，高致密的漆膜可以阻止盐分的渗透和腐蚀底材，从而达到提高耐盐雾的作用，最终起到防腐的作用。

技术特征：

1.一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的植物油脂肪酸包括大豆油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、已二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、甘油、季戊四醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的有机酸或酸酐包括苯酐、马来酸酐、乙酸酐、偏苯三酸酐中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的交联剂包括双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、氮羟甲基丙烯酰胺、异丁氧基丙烯酸酰胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢、维生素c中的一种或者两种的组合。

7.根据权利要求1所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤c中，中和剂为氨水、n’n-二甲基乙醇胺、三乙胺中的一种或者两种的组合。

8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备而成的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液。

9.一种如权利要求8所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液在制备钢结构水性防腐漆中的应用。

10.一种水性防腐漆，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：权利要求8所述的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液40-50份，去离子水14-15份，分散剂0.5-0.8份，消泡剂0.1-0.3份，沉淀硫酸钡20-30份，钛白粉10-15份，润湿剂0.1-0.3份，流平剂0.1-0.3份，二丙二醇丁醚2-3份，二丙二醇甲醚2-3份，增稠剂0.1-0.3份，防腐剂0.1-0.3份，水性催干剂0.4-0.6份。

技术总结
本发明属于水性树脂乳液合成技术领域，涉及一种水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液的制备方法及应用。本发明通过将干性醇酸树脂分子链和丙烯酸树脂分子链通过交联剂结合制备形成核壳结构的水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液，减少小分子物质的迁移。另一方面，本发明还提供上述水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液在制备钢结构水性防腐漆中的应用，利用上述水性丙烯酸改性醇酸树脂乳液制备的水性防腐漆不但保留的醇酸漆的光鲜性的特性，同时丙烯酸酯树脂的引入提高了漆膜的耐候性和耐水性，能够阻止盐分的渗透和腐蚀钢结构底材，起到防腐的作用。

技术研发人员：李成林
受保护的技术使用者：恒昌涂料（惠阳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16