新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料的製備方法
2023-06-25 20:10:06 2
專利名稱：新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種特種塗料的製備方法，特別涉及一種新型水性丙烯酸改性搞綠化聚乙烯防腐塗料的製備方法。
背景技術：
腐蝕會造成巨大損失。 目前全世界每年因腐蝕造成的經濟損失約在10000億美元，約為地震、水災、颱風等自然災害總和的6倍，2000年美國因腐蝕造成的損失達到3000多億美元，而2001年經測算中國的這一數字已達4000億人民幣。可見腐蝕的防護十分重要。提到防腐蝕，不能不提到塗料與塗層防腐。這是因為，首先它可供選擇的品種多，用途廣泛，塗覆於金屬表面可以保護其不受環境的侵蝕，同時賦予美觀、偽裝等作用；其次是施工簡便，適應性廣，不受設備面積、形狀的約束，重塗和修複方便；最後塗料防腐可與其他防腐蝕措施聯合使用，便可獲得較完善的防腐系統。世界各國的防腐蝕實踐證明塗料塗層防腐蝕是最有效、最經濟、應用最普遍的方法。從20世紀60年代開始，由於大型工程的出現和人們對防腐塗料應用條件、使用時效要求的不斷提高，出現了重防腐的提法。重防腐塗料是指能在惡劣腐蝕環境下應用並具有長效使用壽命的塗料，其有兩方面的含義一是指腐蝕環境惡劣，二是指保護壽命長。現代工業技術的發展為重防腐塗料提供了廣闊的空間。金屬與非金屬防護理論、現代表面技術、新興合成材料、防鏽顏料、先進的塗裝設備、現代檢測技術等現代科學技術的發展為重防腐塗料提供了良好的技術物質條件，推動了重防腐塗料的進步和發展。可以說，重防腐塗料的發展水平標誌著一個國家防腐塗料的發展水平甚至標誌著一個國家的科技發展水平。近幾年來，重防腐塗料已經取得了長足進步，對苛刻環境下的物體防護起到了重要作用，但就目前的品種而言，還遠不能滿足不同腐蝕環境下物質防護的要求，同時重防腐塗料存在的產品配套與系列化問題，降低重防腐塗料的生產和使用成本問題，滿足越來越嚴格的環保要求問題等都困擾著當前重防腐塗料的發展。高氯化聚乙烯樹脂(HCPE)是由聚乙烯經氯化而成的無規聚合物，其分子中氯含量可達60 % 70%，高氯化聚乙烯樹脂分子中不含雙鍵，並且氯原子呈無規則分布，除秉承了聚乙烯良好的耐水性能之外，還具有良好的耐候性、耐臭氧性、阻燃性、耐化學品性和一定的耐油性。HCPE樹脂對於水汽、氧氣及離子的滲透性低，因此能夠有效地防止腐蝕介質的滲透，從而對底材起到良好的隔離封閉保護作用。另外，HCPE樹脂具有較好的性價比，施工方便，塗裝不受季節限制，可低溫固化，重塗性好等特點，HCPE防腐蝕塗料集中體現了醇酸調和漆、醇酸磁漆、環氧樹脂漆、氯化橡膠漆和氯磺化聚乙烯漆的優點，可代替氯化橡膠、酚醛、環氧酯、氯磺化聚乙烯等防腐塗料。但高氯化聚乙烯屬於熱塑性樹脂，其塗膜較脆，附著力和穩定性較差。因此在實際應用過程中常常添加柔性樹脂以改善塗膜的性能，提高塗膜的耐候性能(保色和保光性能)同時提高塗膜的附著力和光澤等物理機械性能。如加入醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氯化石蠟和增塑劑等進行改性。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種具有優異耐候性、耐化學性、穩定性和防腐性能的防腐塗料的製備方法，可以廣泛應用於石油、化工、機械、船體等需要較高防腐蝕性能和耐老化性能的場所。為了實現以上發明目的，本發明採用以下技術方案一種新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料的製備方法，包括以下步驟(I)按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯10 15份；甲基丙烯酸10 20份；苯乙烯5 10份；氟樹脂5 10份；納米二氧化鈦5 15份；滑石粉5 10份；助劑I 5份；混合溶劑30 40份；(2)將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到 110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；(3)將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。所述納米二氧化鈦為銳鈦型納米二氧化鈦，粒徑在10 50nm。所述助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑。所述混合溶劑為芳烴類、酯類或酮類溶劑的混合物。本發明的防腐塗料的基料由高氯化聚乙烯樹脂和相對分子質量較低的水性丙烯酸樹脂組成。高氯化聚乙烯樹脂主要起防腐和耐水的作用；水性丙烯酸由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯單體共聚合成，具有良好的耐候性、耐腐蝕性、耐沾汙性和保光保色性等，加入水性丙烯酸可同時改善塗膜的性能，提高塗膜的耐候性能(保色和保光性能)同時提高塗膜的附著力和光澤等物理機械性能。氟樹脂具有優異的防腐性、耐酸鹼性，疏水性較好。納米材料因其具有粒徑小、比表面積大、粒子微孔多以及吸附能力強等特性，對提高塗料的懸浮穩定性及塗層與基材之間的結合力等方面有明顯作用，可顯著提高塗膜的緻密性、表面平整度和耐洗刷性；降低塗抹表面的表面能。在塗料中加入納米二氧化鈦，為100%銳鈦型高純納米二氧化鈦，具有穩定的八方體單晶型，具有更高的穩定性、抗紫外性能、抗老化性及高透明性，添加於防腐增強塗層中，使防腐增強塗層具有更高的抗紫外、耐老化、耐掛擦、抗汙性能，同時具有透明寶石光澤。本發明的主要優點和有益效果是(I)本發明製備的防腐塗料為環保型的水性塗料，無VOC揮發，對環境的汙染降至最低；(2)本發明製備的防腐塗料具有異耐候性、耐化學性、穩定性和防腐性能，可以廣泛應用於石油、化工、機械、船體等需要較高防腐蝕性能和耐老化性能的場所；(3)本發明的防腐塗料製備工藝簡單，易於操作。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步的說明。實施例一按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯15份；甲基丙烯酸20份；苯乙烯10份；氟樹脂10份；納米二氧化鈦15份；滑石粉5份；助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑2份；混合溶劑為甲苯、甲酸甲酯和丁酮的混合溶劑30份；將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。實施例二 按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯10份；甲基丙烯酸15份；苯乙烯6份；氟樹脂5份；納米二氧化鈦5份；滑石粉10份；助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑I份；混合溶劑為丁苯、甲酸乙酯和戊酮的混合溶劑40份；將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到 110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。實施例三按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯12份；甲基丙烯酸18份；苯乙烯8份；氟樹脂8份；納米二氧化鈦12份；滑石粉6份；助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑3份；混合溶劑為二甲苯、乙酸乙酯和丙酮的混合溶劑35份；將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。實施例四按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯14份；甲基丙烯酸17份；苯乙烯9份；氟樹脂6份；納米二氧化鈦14份；滑石粉7份；助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑4份；混合溶劑為二甲苯、甲酸乙酯和丁酮的混合溶劑30份；將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。性能測試按照國標進行，測試結果見表I。表I防腐塗料的性能
權利要求
1.一種新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(O按以下質量份數準備原料高氯化聚乙烯樹脂100份；丙烯酸丁酯10 15份；甲基丙烯酸10 20份；苯乙烯5 10份；氟樹脂5 10份；納米二氧化鈦5 15份；滑石粉5 10份；助劑I 5份；混合溶劑30 40份；(2)將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯混合加入少量過氧化苯甲醯，攪拌加熱到 110°C，回流3h，降溫到75°C，減壓蒸餾脫除多餘溶劑和未反應單體，得水性丙烯酸乳液；(3 )將高氯化聚乙烯樹脂溶於混合溶劑中，加入水性丙烯酸乳液攪拌混合均勻，升溫到 50°C，加入氟樹脂、納米二氧化鈦、滑石粉和助劑，高速攪拌4h，即得防腐塗料。
2.根據權利要求1所述的新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料，其特徵在於 所述納米二氧化鈦為銳鈦型納米二氧化鈦，粒徑在10 50nm。
3.根據權利要求1所述的新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料，其特徵在於 所述助劑為固化劑、消泡劑、增稠劑和流平劑。
4.根據權利要求1所述的新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料，其特徵在於 所述混合溶劑為芳烴類、酯類或酮類溶劑的混合物。
全文摘要
本發明公開了一種新型水性丙烯酸改性高氯化聚乙烯防腐塗料製備方法，本發明的防腐塗料由高氯化聚乙烯樹脂和相對分子質量較低的水性丙烯酸樹脂組成，同時添加銳鈦型高純納米二氧化鈦，使防腐增強塗層具有更高的抗紫外、耐老化、耐掛擦、抗汙性能，同時具有透明寶石光澤。本發明製備的防腐塗料具有異耐候性、耐化學性、穩定性和防腐性能，可以廣泛應用於石油、化工、機械、船體等需要較高防腐蝕性能和耐老化性能的場所。
文檔編號C09D5/08GK102993836SQ20121048089
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者高凡 申請人:高凡