水性防銹涂料的制備及性能研究.pdf

1、金屬材料是人類物質(zhì)文明的基礎(chǔ)，而無時無刻不在進(jìn)行的金屬腐蝕也給人類社會造成了巨大損失。因此研究金屬的腐蝕防護(hù)方法以控制金屬的腐蝕，從而減少腐蝕造成的損失，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。在各種防腐技術(shù)中，涂料防腐蝕技術(shù)應(yīng)用最廣泛，因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)越性。據(jù)日本腐蝕和防腐蝕協(xié)會調(diào)查表明，在涂料、金屬表面處理耐腐蝕材料、防銹油、緩蝕劑、電化學(xué)保護(hù)、腐蝕研究等七大防腐技術(shù)投資中，涂料防腐蝕投資的經(jīng)費(fèi)占62.15％，由此可見涂料防腐的重要地位和

2、研究開發(fā)的活躍程度。 磷酸酯類表面活性劑是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的表面活性劑。其具有優(yōu)良的潤濕性、洗凈性、增溶性、抗靜電性、乳化性、緩蝕防銹等特性，其易生物降解，刺激性比較低，尤其熱穩(wěn)定性、耐堿和耐電解質(zhì)、抗靜電性均優(yōu)于一般陰離子表面活性劑，廣泛應(yīng)用于化纖、紡織、塑料、造紙、皮革和日用化學(xué)品等領(lǐng)域。以P<,2>O<,5>為磷酸化試劑反應(yīng)條件溫和，不需要特殊設(shè)備，成本低，對環(huán)境無污染。鑒于此，本文以P<,2>O<,5>作磷

3、酸化試劑合成一種含有活性磷酸根離子的單體，采用加水反應(yīng)和水解工藝，以求在不增加設(shè)備投入的條件下，最大限度地提高酯化產(chǎn)物的酯化率，滿足應(yīng)用要求。本文同時對投料方式及配比、酯化溫度和時間、水解加水量和水解溫度、水解時間進(jìn)行研究探討，總結(jié)出含有活性磷酸根離子單體最佳合成條件：低溫強(qiáng)烈攪拌下分批投料，n(ROH):n(P<,2>O<,5>)=2:1， 酯化溫度60～70℃， 酯化時間3.0～3.5h；水解時加水量4％(g／g)， 水解溫度

4、70～80℃，水解時間1.5～2.0 h。在上述條件下合成產(chǎn)品酯化率大于91％。 利用上述含有活性離子的單體和丙烯酸酯類單體及含氟單體經(jīng)過自由基聚和制備一種水乳化型或者水分散體型樹脂，這種樹脂不僅可以成膜，而且可以將活性的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成對涂膜無害的物質(zhì)。為此，我們研制以水作為分散介質(zhì)，集化銹，鈍化，磷化緩蝕于一體，目的就是使之形成鈍化覆蓋層的水性帶銹防銹涂料。同時我們對于防腐涂料作用原理、影響乳液聚合的各種

5、因素：反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量、乳化劑配比及用量進(jìn)行探討，總結(jié)出最佳反應(yīng)條件：最佳反應(yīng)溫度為80℃， 最佳乳化劑配比為陰離子型：非離子型=2:1；最佳乳化劑用量為單體質(zhì)量的4％；引發(fā)劑的使用量為單體質(zhì)量含量的0.2％時，凝膠含量最低。 防銹涂料的性能既取決于所選用的防銹顏料，也取決于它在涂料中的分散效果。分散是涂料生產(chǎn)中最耗費(fèi)能源和工時，并最影響涂料質(zhì)量的一道工序，因此分散劑是涂料配方中必不可少的一部分顏料。大多水性防銹