[發明專利]一種有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法

在審

• 申請號: 202110083107.7
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112759999A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 彭鶴驗;徐弋;王啟平
• 申請（專利權）人: 浙江鍶通凈新材料有限公司
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D5/08;C08F283/00;C08F220/18;C08F220/06
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 王阿寶

本發明涉及一種有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法。上述防腐涂料制備方法包括：乙烯基有機硅?聚氨酯種子乳液合成、有機硅?丙烯酸?聚氨酯共聚乳液合成、共聚乳液復配、共聚乳液應用及性能表征；選擇聚四氫呋喃醚多元醇、聚己二酸?1，4?丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯等多元醇、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯等二異氰酸酯，并引入有機硅中間體和丙烯酸單體共聚改性水性聚氨酯。采用種子乳液聚合法合成三元共聚乳液，兩階段共聚制備出性能優異的核殼結構乳液。本發明的有益效果為：提供一種高性能有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法，可制備出高光、高硬度、高耐水性和耐腐蝕性的水性金屬防腐涂料。

技術領域

本發明涉及化工產品技術領域，具體涉及一種有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法。

背景技術

金屬與環境介質之間發生的化學、物理或電化學效應，引起金屬的變質和劣化，稱為金屬腐蝕。金屬的腐蝕是一種非常普遍的現象，而金屬的破壞很少是因單純的機械或者物理因素所引起的，大部分損壞的金屬材料都與其周邊環境因素有著密切的關系，而這些和金屬接觸的環境介質是金屬腐蝕的元兇，它包括天然存在的大氣、雨水、海水、土壤，生產用原料、產品等。金屬腐蝕涉及面非常廣，存在于國民經濟和國防建設的各個領域，對國民經濟以及國防建設中設施損壞非常嚴重。全球因金屬腐蝕引起的損失對人類而言是非常驚人的，據統計，全球每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約1萬億美元，而金屬腐蝕中的應力腐蝕和腐蝕疲勞，經常造成無法想象的事故，危害人身安全。金屬的腐蝕不僅造成大量能源的損失和浪費，此外，在工業生產領域中，因腐蝕而引起的設備與設施的安全問題，常常造成嚴重的經濟損失，還可能導致環境污染。

目前針對金屬腐蝕最有效的辦法就是使用涂層對金屬進行保護，這是最經濟、實用、有效的方法。傳統的金屬防腐涂料，對金屬基體的腐蝕防護效果較為不錯，但幾乎所有的防腐蝕涂料均為溶劑型涂料，在成膜過程中會有大量的溶劑揮發，而揮發的溶劑會對人體以及周圍的環境造成傷害和污染，同時造成資源的浪費，而且溶劑型防腐蝕涂料多以紅丹、鋅鉻黃等含鉛、鎘、鉻的有毒顏料作為防銹組分，這些離子會對生產、施工以及使用人員造成傷害，嚴重污染環境。

隨著人們對環境要求的不斷提高和環保意識的逐步加強，以及法律法規對污染的嚴格監管和控制，且各工業和建筑等領域對防腐蝕涂料尤其是水性金屬防腐涂料具有較高的性能要求，例如“高光、高硬度、高耐水性和耐腐蝕性”，故研制一種具有高性能的水性金屬防腐涂料，推進涂裝行業的清潔化生產成為了亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法，采用有機硅-丙烯酸-聚氨酯三元共聚，優勢互補，克服單一樹脂防腐涂料的局限性，賦予涂料優異的耐候性、耐水性、耐酸堿性等防腐功能，且具有良好的機械性能，例如高硬度、高耐磨性。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

采用有機硅-聚氨酯-丙烯酸共聚改性，優勢互補。其中水性聚氨酯（PU）做成的涂料具有比較好的力學性能、耐磨性、耐化學品性、柔韌性等特點，但其耐水性差、價格昂貴。而丙烯酸樹脂（PA）做成的涂料耐水、耐溶劑性好、硬度也可調，同時價格便宜，但其耐化學品性較差，而本申請通過將PU和PA共聚結合，合成的水性丙烯酸聚氨酯涂料可以克服各自的缺點，改善乳液和涂膜的性能。同時進一步選用有機硅中間體進行改性，在進一步改善其耐候性、耐水性、耐酸堿性等防腐功能的同時，因為有機硅富集在涂膜表面，使其還具有良好的機械性能。

這種有機硅改性水性丙烯酸聚氨酯防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：