一种高性能金属防护乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属防护技术领域，提供了一种高性能金属防护乳液的制备方法，包括：将去离子水、第一乳化剂和单体混合并均匀分散得到预乳化液，单体包括：叔碳酸缩水甘油酯、含双键的脲杂环单体、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸；将水和第二乳化剂混合分散均匀得到第一混合液；将部分预乳化液、第一引发剂与第一混合液混合发生引发反应得到第二混合液；向第二混合液中滴加剩余的预乳化液和第二引发剂，得到第三混合液；向第三混合液中加入后消除引发剂得第四混合液；调节第四混合液的pH至弱碱性，过滤得本申请提供的高性能金属防护乳液。得到的高性能金属防护乳液的耐水性和耐碱性等性能好，对金属的防护性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能金属防护乳液及其制备方法
本专利技术涉及金属防护
，具体而言，涉及一种高性能金属防护乳液及其制备方法。
技术介绍
目前，现有的金属防护乳液大多是金属防护丙烯酸乳液，其技术方案大多是采用不饱和磷酸酯单体、叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)、反应型乳化剂、磷酸酯乳化剂、酮肼交联体系、不饱和含硅单体等手段改善金属乳液耐性。上述的金属防护乳液主要存在以下问题，一是为了实现较好的耐盐雾性能，采用价格昂贵的不饱和磷酸酯单体，造成成本偏高；二是大多数金属乳液的耐性不是很理想，如耐水性、耐碱性等。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高性能金属防护乳液及其制备方法，旨在提供一种改善现有的金属防护乳液对金属的防护性能差问题的乳液。本专利技术还提供了一种高性能金属防护乳液，其具有耐水性和耐碱性好的优点。本专利技术是这样实现的：一种高性能金属防护乳液的制备方法，包括:将去离子水、第一乳化剂和单体混合并均匀分散得到预乳化液，单体按重量百分比计包括：0.1～10％叔碳酸缩水甘油酯、0.1～5％含双键的脲杂环单体、40～60％苯乙烯、30～55％丙烯酸异辛酯、1～5％甲基丙烯酸，第一乳化剂与单体的总质量之比为0.1～1:100，去离子水与单体总质量之比为1:2～3，第一乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐，叔碳酸缩水甘油酯的结构如下，其中R1和R2为烷基，R1所含碳原子+R2所含碳原子等于7；将水和第二乳化剂保持在温度80～85℃的条件下混合分散均匀得到第一混合液，第二乳化剂与单体的总质量之比为0.1～2:100，第二乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐；将占总的预乳化液质量百分含量5～10％的部分预乳化、占单体总质量0.1～1％的第一引发剂与第一混合液混合发生引发反应得到第二混合液；向第二混合液中滴加剩余的预乳化液和占单体总质量0.1～1％的第二引发剂，得到第三混合液；向第三混合液中加入后消除引发剂得第四混合液，后消除引发剂包括占单体总质量0.1～1％的叔丁基过氧化氢和过硫酸铵中的至少一种，和占单体总质量0.05～0.5％的异抗坏血酸；调节第四混合液的pH至7～10，过滤得高性能金属防护乳液。一种高性能金属防护乳液，通过上述方法制得。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的高性能金属防护乳液，由于制备原料引入适量的叔碳酸缩水甘油酯、含双建的脲杂环单体、苯乙烯、丙烯酸异辛酯，各种单体相互协同且与EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐配合作用，同时制备过程结合合理的制作方法，使得制备的高性能金属防护乳液具有优异的耐水性、耐酸性、耐碱性、耐候性以及高光泽性和良好的耐盐雾性。本专利技术通过上述设计得到的高性能金属防护乳液，由于采用上述方法制得，故其对于金属的防护性能好。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供一种高性能金属防护乳液及其制备方法具体说明。一种高性能金属防护乳液的制备方法，包括：S1、将去离子水、第一乳化剂和单体混合并均匀分散得到预乳化液，单体按重量百分比计包括：0.1～10％叔碳酸缩水甘油酯、0.1～5％含双键的脲杂环单体、40～60％苯乙烯、30～55％丙烯酸异辛酯、1～5％甲基丙烯酸，第一乳化剂与单体的总质量之比为0.1～1:100，去离子水与单体总质量之比为1:2～3，第一乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐，叔碳酸缩水甘油酯的结构如下，其中R1和R2为烷基，R1所含碳原子+R2所含碳原子等于7。具体地，先按上述重量百分比以及重量比备料，向单体乳化罐中加入去离子水、第一乳化剂和上述重量份的单体，启动单体乳化罐，调整搅拌速度为300～1000r/min，分散10～30min得到预乳化液。第一乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐，EO单元数是指氧乙烯醚单元数。表面活性剂在聚合时非常有用，但是由于表面活性剂具有迁移性，会带给乳液诸多缺点，例如耐水性降低、使用中易产生泡沫等方面。烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐作为乳化剂因具有双键，可参与乳液自由基聚合，接枝到聚合物结构中，成膜过程中不会迁移至涂膜表面，且铵盐在涂膜干燥后以NH3挥发掉，不会对涂膜耐水产生不利影响。所以与常规乳化剂十二烷基硫酸钠(K12)、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)等相比，此乳化剂在赋予乳液良好聚合稳定性和较低的泡沫产生率的同时，还可以赋予涂膜良好的耐水性。叔碳酸缩水甘油酯R1和R2为烷基，R1所含碳原子+R2所含碳原子等于7。叔碳酸缩水甘油酯作为乳液原料之一，成膜过程中，活性环氧基团在碱性环境下可与羧酸、羟基、氨基反应。因叔碳酸是一个高度支化含有十个碳原子的羧酸，具有较大的疏水侧链，可保护酯基不被水解，使得涂膜具有优异的耐水、耐酸、耐碱性和耐候性。结构类似的叔碳酸乙烯酯，其含有不饱和碳碳双键，可通过自由基聚合引入聚合物结构中，但因其侧基的位阻效应导致聚合活性较低，不宜加入过多，而通过环氧基团引入到聚合物结构中的叔碳酸缩水甘油酯则不存在这种问题，与反应活性较低的叔碳酸乙烯酯相比，其用量可根据树脂活性基团进行灵活调节，实现性能最大化。含双键的脲杂环单体是含双建的脲杂环类化合物中的至少一种。优选地，在本申请中含双键的脲杂环单体包括甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯和甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲中的至少一种。不饱和脲杂环单体可通过自由基聚合引入到聚合物结构中，因其特殊的脲杂环分子结构，具有强极性和反应性，且其刚性较大，与金属表面活性基团可产生氢键和分子间作用力，提供优异的附着力和高光泽性。S2、将水和第二乳化剂保持在温度80～85℃的条件下混合分散均匀得到第一混合液，第二乳化剂与单体的总质量之比为0.1～2:100，第二乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐。具体地，将水和上述的第二乳化剂以上述配比加入至反应釜中得到第一混合液，水的用量可以根据制得的乳液的浓稠度需求进行添加，一般以制得的乳液固含量为30～50％选择加水量。加入至反应釜中后，在搅拌速度为30～80r/min的转速下，分散5～20min，使得水和第二乳化剂完全混合分散均匀。S3、将占总的预乳化液质量百分含量5～10％的部分预乳化液、占单体总质量0.1～1％的第一引发剂与第一混合液混合发生引发反应得到第二混合液。在本专利技术的各实施例中第一引发剂和后文提到的第二引发剂优选为过硫酸铵，当然，在本专利技术的其他实施例中第一引发剂和第二引发剂还可以选用含有金属离子的过硫酸钠和过硫酸钾等引发剂，同样能起到引发效果，但过硫酸铵相比于含有金属离子的引发剂，在乳液成膜后生成氨气可挥发出去，不影响涂膜的耐水性，使得涂膜的耐水性更好。第一引发剂和第二引发剂在使用时均需要稀释一定倍数后进行滴加，在本申请中，第一引发剂和第二引发剂稀释倍数为50倍。具体地，向预乳化液中取出占质量5～10％的一部分、稀释50倍后的过硫酸铵溶液加入反应釜中，过硫酸铵的加入量占单体总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能金属防护乳液的制备方法，其特征在于，包括:将去离子水、第一乳化剂和单体混合并均匀分散得到预乳化液，所述单体按重量百分比计包括：0.1～10％叔碳酸缩水甘油酯、0.1～5％含双键的脲杂环单体、40～60％苯乙烯、30～55％丙烯酸异辛酯、1～5％甲基丙烯酸，所述第一乳化剂与所述单体的总质量之比为0.1～1:100，所述去离子水与所述单体总质量之比为1:2～3，所述第一乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐，所述叔碳酸缩水甘油酯的结构如下，其中R1和R2为烷基，R1所含碳原子+R2所含碳原子等于7；

【技术特征摘要】
1.一种高性能金属防护乳液的制备方法，其特征在于，包括:将去离子水、第一乳化剂和单体混合并均匀分散得到预乳化液，所述单体按重量百分比计包括：0.1～10％叔碳酸缩水甘油酯、0.1～5％含双键的脲杂环单体、40～60％苯乙烯、30～55％丙烯酸异辛酯、1～5％甲基丙烯酸，所述第一乳化剂与所述单体的总质量之比为0.1～1:100，所述去离子水与所述单体总质量之比为1:2～3，所述第一乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐，所述叔碳酸缩水甘油酯的结构如下，其中R1和R2为烷基，R1所含碳原子+R2所含碳原子等于7；将水和第二乳化剂保持在温度80～85℃的条件下混合分散均匀得到第一混合液，所述第二乳化剂与所述单体的总质量之比为0.1～2:100，所述第二乳化剂为EO单元数5～15的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐；将占总的预乳化液质量百分含量5～10％的部分预乳化液、占单体总质量0.1～1％的第一引发剂与所述第一混合液混合发生引发反应得到第二混合液；向所述第二混合液中滴加剩余的预乳化液和占单体总质量0.1～1％的第二引发剂，得到第三混合液；向所述第三混合液中加入后消除引发剂得第四混合液，所述后消除引发剂包括占单体总质量0.1～1％的叔丁基过氧化氢和过硫酸铵中的至少一种，和占单体总质量0.05～0.5％的异抗坏血酸；调节所述第四混合液的pH至弱碱性，过滤得高性能金属防护乳液。2.根据权利要求1所述的高性能金属防护乳液的制备方法，其特征在于，含双键的脲杂环单体包括甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯和甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲中的至少一种。3.根据权利要求1所述的高性能金属防护乳液的制备方法，其特征在于，所述第一引发剂和所述第二引发剂均选用过硫酸铵。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高圩，杨斯盛，严建林，
申请(专利权)人：四川达威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51