[發明專利]一種環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201710993575.1
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107955108B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 項洪偉;程國棟
• 申請（專利權）人: 無錫洪匯新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08F283/10
• 分類號: C08F283/10;C08F214/06;C08F220/18;C09D151/08;C09D163/00;C09D5/08
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙) 32248
• 代理人: 郭豐海

本發明公開一種環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備方法。具體說，是涂覆在被保護的基材上之后可以在干燥過程中形成具有較強強度和耐化學性的薄膜的環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備方法。其特點是依次包括制備自乳化環氧樹脂乳液、制備單體預乳化液和制備環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液等步驟。利用該方法制得的環氧樹脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液，環氧樹脂含量在15%以上，對基材特別是光滑金屬表面的粘結力較強，穩定性好。

技術領域

本發明涉及一種涂料制備方法。具體說，是涂覆在被保護的基材上之后可以在干燥過程中形成具有較強強度和耐化學性的薄膜的環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備方法。

背景技術

中國專利102977248B中公開了一種氯乙烯-丙烯酸脂類單體共聚乳液的制備方法。用這種方法制備的乳液用于水性工業涂料，有著優越的耐水性、耐鹽霧性和耐刮性等物理性能。然而，這種乳液對于金屬底材的附著力較差，因為這種乳液的分子量太大，不易充分潤濕被涂覆基材的表面，尤其是像表面比較光滑的金屬。因此，這種乳液難以用作金屬防護的涂料，使用范圍受到了限制。

在化工領域都知道，環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機化合物。這類物質固化成型后具有良好的物理、化學性能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，是高檔防護涂料用的主要樹脂。將環氧樹脂或環氧樹脂乳液與氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液共混、雜化或接枝來提高乳液對光滑金屬表面的粘結力是本領域技術人員容易想到的方法。然而，含有氯乙烯單體的聚合乳液通常歸類于陽離子乳液范疇，pH值較低。眾所共知的是在酸性情況下環氧樹脂會被催化發生開環反應，因此，整個膠乳變得不穩定。如何利用環氧樹脂進行改性，得到穩定的環氧改性乳液是本領域里的一個難題。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種環氧樹脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備方法。利用該方法制得的環氧樹脂改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液，環氧樹脂含量在15%以上，對基材特別是光滑金屬表面的粘結力較強，穩定性好。

本發明要解決的上述問題由以下技術方案實現：

（1）自乳化環氧樹脂乳液的制備

環氧乳液的制備根據發表在《高分子材料科學與工程》公開報道的文獻資料《自乳化水性環氧樹脂的制備》一文中提到的方法進行了改進，首先用乙醇胺和環氧樹脂加成形成環氧胺加成物后利用有機酸中和成鹽，加水分散制成50%的水乳液，再加入一定分子量的聚氧乙烯二醇烷基醚作為穩定劑，這種非離子型表面活性劑的親油端的C原子數在6-40之間，優選為8-30，親水端的EO重復數12-60，優選為20-50。例如AkzoNobel的Witconol NP-120、Solvay的Igepal CO897等。

（2）單體預乳化

稱取一定量的氯乙烯，丙烯酸酯類單體，包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸異辛酯等的一種或幾種單體與第一步制備的自乳化水性環氧乳液預先混合后經過高壓均質機均質，平均粒徑達到50-200納米，優選80-150納米，備用。

（3）環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液的制備

按體積計，取預乳化好的混合物1/4-1/3在反應釜中，在其里面加入溶解好的引發劑過硫酸銨1/4-1/3，攪拌30-50分鐘后升溫至68-72℃開始聚合反應，待聚合釜壓力由初始壓力降至0.2MPa時開始連續補加剩余的2/3-3/4預乳化混合物和引發劑,6-8小時補加完，補加完后將反應溫度升至75-80℃，反應至聚合釜反應壓力低于0.1MPa；通冷卻水降溫至聚合釜溫度為40-45℃，加入10g有機硅消泡劑，抽真空至0MPa，通過冷凝回收未反應的氯乙烯至回收槽，停真空泵，出料，過濾后得到環氧改性氯乙烯丙烯酸酯共聚乳液。