防锈涂料用磷酸酯单体改性丙烯酸树脂的合成与性能研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯等为主要共聚单体,磷酸酯单体MAP、GMA、MAA为功能单体,DAAM/ADH为交联单体,采用种子乳液半连续聚合法,制备核壳结构的磷酸酯单体改性丙烯酸树脂。考察了乳化剂的种类与配比、磷酸酯单体的用量、交联单体的用量对乳液及涂膜性能的影响。确定了乳化剂的最佳用量为0.8%,磷酸酯功能单体用量为2%,交联单体用量为2%,甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量为1.5%,制得的苯丙乳液在马口铁上硬度达到1 H、附着力0级、耐盐水性能达到400 h。通过加入防闪锈剂,解决了苯丙乳液初期的闪锈问题,同时对耐盐水性也有所提高。     

高耐性水性环氧富锌底漆的制备与研究

为了制备高耐性的水性环氧富锌底漆,本文研究了环氧乳液粒径及其分布,活泼氢和环氧基的物质的量比对水性环氧富锌底漆的耐性尤其是耐盐雾、初期耐水性和耐闪锈性能的影响。实验结果表明,当环氧乳液粒径 ≤500 nm,且粒径分布均一,同时活泼氢和环氧基的物质的量比在 0. 8左右时,所得水性环氧富锌底漆的耐盐雾、初期耐水和耐闪锈性能达到最佳,其中耐中性盐雾可达 3 000 h,初期耐水性大于 480 h。此外,本文还研究了分散体系和防闪锈剂对耐盐雾、耐水和耐闪锈性能的影响,结果表明,选择高分子分散剂和与体系相容性好的防闪锈剂时,上述性能达到最佳。     

环氧改性含磷苯丙防锈乳液的合成

采用常规乳液聚合方法,以环氧树脂改性含有磷酸酯功能单体的苯丙乳液来制备水性防锈乳液。苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)等为共聚单体,引入环氧树脂及具有抗闪蚀功能的磷酸酯功能单体,考察了乳化剂、引发剂、环氧树脂、磷酸酯单体不同用量对乳液及其漆膜的影响,并对乳液的粒径、固含量及漆膜的耐盐水性、附着力等性能进行测试,逐步优化聚合工艺来合成具有高效防锈的新型环氧防锈乳液。研究表明,乳化剂用量、引发剂用量、环氧树脂用量、磷酸酯单体用量分别为单体总量的1.5%、0.6%、7%、3%时,可制得性能较好的水性环氧改性含磷苯丙防锈乳液。     

水性丙烯酸防锈涂料的研制

以苯乙烯/丙烯酸酯聚合物乳液为成膜物质,筛选防锈颜料、分散剂、防闪锈剂、成膜助剂等,制备了一种环境友好型水性丙烯酸防锈涂料。研究了防锈颜料、防闪锈剂、防沉剂对涂膜性能及涂料贮存稳定性的影响。检测结果显示水性防锈涂料涂膜关键指标耐水性达到120 h以上,耐盐水性达到168 h,且涂料VOC≤50 g/L,环保性能良好。     

水性多功能带锈防锈涂料的研制

以偏碱性的苯丙乳液为主要成膜物,优选出磷酸锌为防锈颜料,并从4种不同成分的转锈剂中选择了一种与该苯丙乳液相容性好并且转锈效果优异的转锈剂──2611,制备了水性带锈防锈涂料。研究了转锈剂2611和磷酸锌的用量、涂层的颜料体积浓度(PVC)对带锈涂料机械性能和防腐性能的影响。结果表明,当转锈剂2611的用量为配方总量的5%、磷酸锌的用量为配方总颜填料的21%、颜料体积浓度为33%时,制得了一种集渗透型、稳定型和转化型3类带锈防锈涂料特性于一体的多功能带锈防锈涂料,其综合性能较佳,耐盐雾腐蚀时间达到240 h以上,耐水性超过15 d。     

铁路货车用水性车间底漆的研究

以水溶性丙烯酸改性环氧树脂为成膜物质,通过添加有机改性铝钼正磷酸锌、防闪锈疏水化合物和其他助剂,制备出了水性铁红车间底漆。探讨了防锈颜料、p H调节剂、防闪锈剂和其他功能助剂的选用对漆膜性能的影响。结果表明:采用水溶性丙烯酸改性环氧树脂为成膜物质,以有机改性铝钼正磷酸锌和防闪锈疏水化合物复配使用为防锈体系,添加p H调节剂和其他功能助剂,可制备出综合性能优异、早期耐水性好、干燥速度快的水性铁红车间底漆,可满足铁路货车的使用要求。     

防闪锈水性丙烯酸乳液的合成及其性能

用幂级滴定法合成了一种具有较好防闪锈能力的水性丙烯酸乳液,并用其制备了能保护带锈迹钢结构的涂料。与现阶段市面上常用的水性丙烯酸乳液相比,该防闪锈乳液的性能优异,所制漆膜具有较低的成膜温度以及良好的机械、耐水及耐盐雾腐蚀性能。根据质子转移理论解释了所制乳液具有良好防闪锈性能的原因。     

环氧改性苯丙乳液的制备及在水性锈转化涂料中的应用

采用单体预乳化、种子乳液聚合法,以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯为硬单体,丙烯酸丁酯为软单体,以环氧树脂改性,制备了稳定性强、吸水率低的环氧改性苯丙乳液,并将其作为成膜剂,制备了水性锈转化涂料。考察了乳化剂、引发剂、单体和环氧树脂用量对乳液性能的影响,得到的最优用量为:乳化剂1.00%,引发剂0.25%,单体47.50%,环氧树脂2.00%。水性锈转化漆膜的水接触角为112°,显示出较好的疏水性,可耐3.5%NaCl溶液168 h,耐盐雾96 h。     

水性纳米改性苯丙防锈底漆的研制

本试验选用无皂聚合工艺制备的水性苯丙防锈乳液为基料,氧化铁红与三聚磷酸铝组成防锈体系,添加纳米SiO_2浆料,制备的水性纳米改性苯丙防锈底漆性能达到溶剂型醇酸防锈涂料的水平,并分析了乳液、防锈颜料、纳米SiO_2对水性苯丙防锈底漆性能的影响。     

防闪锈剂在水性单组分丙烯酸涂料中的应用研究

研究了防闪锈剂在水性丙烯酸工业防腐涂料体系中的应用。通过不同防闪锈剂类型、不同防闪锈剂加入量对比测试闪锈抑制性,结果证明传统型亚硝酸钠兼顾成本和效果优势,无机酸和胺类的复配型防闪锈剂并提高二甲基乙醇胺量具有环境友好优势。本研究也测试了不同防闪锈剂对涂膜耐水、耐盐水、贮存稳定性的影响,结果表明,含有防闪锈剂的涂膜耐盐水性能较好,亚硝酸钠盐类的防闪锈剂在体系中引起增稠效应。     

工程机械用双组分水性环氧底漆的制备

以水性环氧树脂为主要成膜物,制备一款工程机械用双组分底漆。对市售不同厂家的水性环氧体系、增韧剂、抗闪锈剂及防锈颜料进行了筛选。结果表明,选择E-Pos 1011W55水性环氧乳液与Q-Rit 1061固化剂组成的环氧体系,CYH-277-S作为增韧剂,SC2190Z作为抗闪锈剂,以及PZ20作为防锈颜料,所得漆膜柔韧性可达1 mm,在干燥过程中无闪锈发生,耐水、耐蚀等性能均满足实际应用要求。     

新型水性带锈防锈涂料的研究

采用环氧开环酯化法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯、E-44环氧树脂、没食子酸为原料,制备了一种复合型没食子酸酯转锈剂,考察了催化剂、温度、反应时间对转锈剂性能的影响。采用自制转锈剂制备了水性带锈防锈涂料,考察了不同乳液、转锈剂用量、涂料颜基比对水性带锈防锈涂料性能的影响,并通过测试漆膜的附着力、耐冲击性、耐盐水性及低温稳定性来优选配方。结果表明:优选苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液为主要成膜物质,三聚磷酸铝、磷酸锌、铁黄为防锈颜料,滑石粉、绢云母为防锈填料,转锈剂用量为1%,涂料颜基比为2.5时,涂膜可以实现对钢铁的长效防腐。     

水性苯丙防锈底漆的研制及初期防闪锈性能的改进

以苯丙乳液为成膜物质,柠檬锶铬黄和纳米复合铁钛粉复配为防锈颜料,制备了一种水性环保防锈底漆.研究了颜填料体积浓度(PVC),防锈颜料柠檬锶铬黄和纳米复合铁钛粉的用量,以及分散剂、缓蚀剂的种类和用量对涂层防腐蚀性能的影响.结果表明,当涂料颜填料体积浓度在35%～40%之间,w(柠檬锶铬黄)=3%～5%,w(纳米复合铁钛粉)=6%～8%,w(复合型缓蚀剂)=0.25%～0.35%时,所制的水性防锈涂料性价比合适,初期防闪锈能力好,综合性能优良.     

磷酸酯改性苯丙接枝环氧树脂胶乳的制备及其防腐蚀性能

采用乳液聚合方法制备了一种用于水性金属防腐蚀涂料的磷酸酯改性苯丙接枝环氧树脂胶乳,其中环氧树脂占胶乳固体含量30%,磷酸酯占胶乳固体含量1.2%。制备的胶乳可室温交联固化。采用透射电镜表征了胶乳的形貌,红外光谱表征胶乳的结构,偏光显微镜研究金属的闪锈行为,拉开法测定附着力。结果表明:胶乳粒子呈现规则的球型形貌,粒径为130～150 nm,粒径分布均匀;磷酸酯以共价键的方式连接在苯丙接枝环氧树脂胶乳中;胶乳具有优异的防闪锈性,干/湿附着力优异,同时乳胶膜具有优异的机械力学性能、耐盐水性能以及防腐蚀性能。     

水性锈转化涂料的制备及性能

采用苯丙乳液与改性苯丙乳液共混作为成膜物质,以单宁酸为转锈剂,柠檬酸为配位剂,焦性没食子酸为转锈促进剂,再加入成膜助剂、有机胺类缓蚀剂、渗透剂等,制备了一种可应用于带锈钢材的水性锈转化涂料。通过正交试验和单因素试验确定了涂料的最优配方为:成膜物质65%,转锈剂5%,转锈促进剂2%,缓蚀剂0.6%,渗透剂2%,配位剂0.5%,成膜助剂1.6%,蒸馏水余量。采用塔菲尔极化曲线测量、中性盐雾试验和盐水浸泡试验考察了漆膜的耐蚀性。结果表明,所制水性锈转化涂膜可耐盐雾96 h,耐盐水浸泡168 h,且耐酸性较强,在pH为2的3.5%NaCl溶液中有保护作用。与两款市售涂料相比,该自制水性锈转化涂料具有更好的耐蚀性。     

磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能

以甲基丙烯酸(MAA)为亲水单体、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为交联单体、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(PM-2)为功能单体、十二硫醇为链段调节剂,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的磷酸酯化苯丙防锈乳液(PM-2-SP)。讨论了PM-2用量对PM-2-SP乳液稳定性、胶膜耐水性及漆膜防锈性能的影响。利用DLS、TEM及AFM对PM-2-SP乳液乳胶粒的大小及形貌进行了表征,采用盐水喷雾试验机对漆膜的防腐性进行了测试。结果表明:当PM-2用量为4%(以总单体质量为基准,下同)时,PM-2-SP乳液粒径为135.7 nm,PDI为0.150,且具有核壳结构,稳定性能较好;胶膜表面光滑、致密,且有优异的耐水性能;PM-2-SP漆膜相比纯苯丙漆膜,腐蚀电位上升率为47.16%,可达到–0.391 V,腐蚀电流下降率为94.76%,可达到1.95×10–7 A/cm2。耐盐雾实验证明:核壳结构的苯丙乳液相比均聚的苯丙乳液与金属螯合密度更大,能够展现出优异的防锈性能,耐盐雾时间达到144 h。     

没食子酸酯改性丙烯酸转锈乳胶的制备及性能研究

首先采用没食子酸为原料合成功能性转锈单体,之后通过半连续种子乳液聚合法,制备一种没食子酸酯改性丙烯酸转锈乳胶。采用红外光谱仪和纳米粒度电位仪对乳胶进行表征,并对配方中没食子酸的用量进行了分析讨论。通过转锈效果评价、拉开法附着力、电化学测试、耐盐水及耐盐雾性能测试对没食子酸酯改性丙烯酸转锈乳胶的转锈性能以及转锈涂膜的防腐性能进行了研究。结果表明：与传统转锈底漆相比,本文研制的没食子酸酯改性丙烯酸转锈乳胶可以直接将铁锈转化成稳定的络合物,无需添加转锈剂。该乳胶作为转锈底漆具有良好的封闭作用和防腐性能,满足施工现场的维保防腐需求。     

用于水性防锈涂料的交联苯丙乳液的合成及应用

合成了含有缩水甘油基、羧基和氨基的二层核壳结构的交联苯丙乳液，研究了中间层厚度、官能团单体用量对乳液性能及其涂膜性能的影响，当中间层投料量为核壳层的50％，官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMEMA）分别为各层投料量的3％、1．5％和3％时，乳液有最佳的综合性能。用该乳液制备的水性防锈涂料与普通苯丙乳液相比具有更好的防锈性能，涂膜耐3％盐水浸泡时间达624h。     

石墨烯改性苯丙-环氧防护涂层性能研究

以水性环氧乳液、高岭土、自制转锈剂、氧化石墨烯分散液为苯丙乳液的改性材料,采用物理共混法制备石墨烯改性苯丙-环氧乳液防护涂层,探讨了苯丙-环氧乳液配比、高岭土、转锈剂及氧化石墨烯分散液掺量对涂层粘结强度的影响,并考察了涂层拉伸性能及基本性能。结果表明,涂层粘结强度随水性环氧乳液质量比例增大逐渐提高,随高岭土、转锈剂、石墨烯分散液掺量的增加呈先增大后减小的趋势;当m_苯丙∶m_环氧=1∶2,高岭土、转锈剂、氧化石墨烯分散液掺量分别为10%,3%,0.2%时,涂层各项基本性能良好,且涂层电阻率远大于普通金属材料,防护效果优异。     

磷酸酯水性带锈防锈丙烯酸酯乳液的合成与性能

用没食子酸为原料合成了有机肟类铁锈转化剂,以五氧化二磷为磷酸化试剂合成了具有抗闪锈作用的磷酸酯功能单体,之后通过半连续种子乳液聚合法,将它们与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等混合制备了水性带锈防锈乳液。通过盐水浸泡试验和在不同p H条件的3.5%Na Cl溶液中的电化学测试考察了其涂膜对碳钢的保护作用。通过红外光谱仪、扫描电镜、能谱仪表征了锈蚀钢板、转锈剂干燥膜和水性带锈乳液固化膜,以讨论对锈的转化作用。结果显示,介质的p H越高,涂膜的耐蚀性越好。转锈剂可有效转化锈蚀。当转锈剂用量为配方总量的4%时,乳液的凝胶含量最少,涂膜耐盐水腐蚀时间最长,附着力1级,综合性能最好。