St/BA/AN水性防腐涂料的研制

吴道新①②肖忠良②胡飞①
(①中南大学化学化工学院，长沙410083;②长沙理工大学化学与环境工程系，410077)

 金属腐蚀导致的损失十分严重，特别是钢铁的防腐蚀日益引起国内外关注，而涂覆防锈涂料是防止钢铁腐蚀的主要方法之一。长期以来.钢铁表面防锈大多采用溶剂型防锈涂料。该类涂料的大缺点是污染环境、易燃、对人体有害、溶剂的价格昂贵。面对日益严格的环保要求及使用安全问题，水性涂料因其能够有效地克服溶剂型涂料价格高、污染大的缺点.逐渐成为涂料的主要发展方向。研制水性防腐涂料的关键是研制适用于该涂料的乳液.而丙烯酸酷乳液具有耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、附着力高等优点川.因此它在水性涂料乳液的研制中得到广泛应用。本文从选择单体着手.用苯乙烯(St)、丙烯酸丁酷(BA)和丙烯睛(AN)作为合成乳液的主要单体来配制性能优良的水性防腐涂料。

1试验部分
1.1试验原料及配比
试验原料及配比如表1所列。

1.2  St/BA/AN乳液聚合
1. 2. 1乳液合成工艺
    在三颈烧瓶中加入一定量的去离子水、复合乳化剂、缓冲剂.搅拌溶解均匀后.加温到70℃.然后加入全部交联单体.升温至83℃，保温10min后，再加入1/3引发剂、单体的混合物.反应30min后分别滴加余下的引发剂、单体的混合物，温度控制在78一83℃,1.5一2.5h滴完，在90℃左右保温1.5h，降温至40℃时，用氨水调pH至8一9，冷却，取乳液进行分析。
1.2.2乳液性能测试
    (1)固含量的测定。准确称取3g样品置于蒸发皿上，放入干燥箱中，在真空度为80 Pa.温度为105℃下烘干至恒重，然后准确称量干燥物的量。
    (2)转化率的测定。用沉淀法测定反应过程中不同时间的转化率，反应终的转化率用下式计算：


   (3)乳液粒径的测定。用英国制造的MALVERNMS2000型粒径分析测定仪测定。
(4)乳液的m度按GB 1723-93进行测定。
(5)涂膜的耐水、耐碱性按GB 1763-79进行测定。
    (6)玻璃化转变温度测试仪器:Dupont 2000型差示扫描量热仪。
1.2.3乳液主要性能指标
乳液主要性能指标如表2所列。

1.3涂料的制备
1.3. 1配方
    涂料的配方如表3所列。

1.3. 2制备
    将颜填料(氧化铁红、磷酸锌、锌黄、氧化锌、硫酸钡、滑石粉)、分散剂(六偏磷酸钠)、复合缓蚀剂、蒸馏水等混合均匀，在研钵中研磨至细度小于60um，制得色浆。然后将色浆、聚合物乳液、成膜助剂、增稠剂、消泡剂混合，通过高速搅拌分散均匀，经过滤即可出料。