自交联水性防腐涂料的制备与性能研究
随着现代工业的飞速发展，金属防腐越来越引起各方面的重视。在传统的防锈涂料中，多使用溶剂和含铅颜填料，对人类及其赖以生存的自然环境造成巨大危害，从而开发一种环保、安全、防锈性能优异的水性涂料，具有巨大的市场潜力和研究价值。本课题研究的目的是为了研制出一种环保且防腐等综合性能较好的水性涂料，内容包括自交联丙烯酸酯乳液的制备，无毒防锈颜料聚苯胺的合成及水性防腐涂料的调配等三方面。
1．以丙烯酸酯类单体为原料，磷酸丙烯酸酯(P-A)、1，6-已二醇二丙烯酸酯(HDDA)、酮羰基化学物为功能单体。采用乳液聚合的方法合成了可室温固化且性能优异的水性自交联丙烯酸酯乳液。讨论了不同合成工艺的核壳设计、软硬单体配比及各功能单体用量等因素对乳液性能的影响。结果表明，乳液中添加3％左右P-A和HDDA及2％的酮羰基化学物时，采用硬核软壳乳液聚合法制备出的丙烯酸乳液常温下即可固化，漆膜硬度可达2H~3H、附着为O级，且对耐乙醇和耐水等性能均有很大提高。
2．以苯胺(An)、过硫酸铵(APS)、盐酸及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料，通过微乳液法合成聚苯胺，并用红外光谱对其结构进行表征。实验研究了反应体系中SDBS与An摩尔浓度比、APS和盐酸用量对水性聚苯胺性能的影响，确定了较佳的反应条件，同时利用腐蚀浸泡失重法和Tafel极化曲线法研究聚苯胺对钢铁的防腐性能。当控制SDBS/An的物质的量比为0．82，APS和盐酸浓度分别在0．2454mol/L和0．2mol/L时，制备出的水性聚苯胺具有较好的掺杂和金属缓蚀性且缓蚀率可达90％左右，同时受外界环境因素影响较小，在丙烯酸乳液中添加7％左右的聚苯胺后，复合涂料的防腐性能最佳，与裸钢铁试片相比，其腐蚀电流下降数个数量级，腐蚀电位较裸铁试片正移230mV。
3．用自制交联改性丙烯酸酯乳液及聚苯胺，再辅以其他防锈颜填料及助剂复配研制出了一种性能较优异的水性金属防腐涂料，同时研究了不同颜填料、颜基比、防锈剂等影响漆膜性能的诸多因素。并用耐盐水实验进行检测，当选用复合铁钛粉及自制聚苯胺为防腐颜料，并控制颜基比为1．34，防锈颜料与填料用量比为1．16；同时添加0．3％的十二水合磷酸钠为防闪锈剂和0．2％消泡剂6500，调配出的水性防锈涂料耐盐水时间可达30天以上，且硬度、附着力均较佳。其性能指标基本达到金属防腐的目的。
自交联;核壳乳液;聚苯胺;水性防腐涂料;金属防腐
广东工业大学
硕士
化学工艺
梁亮
2010
中文
TU561.67;TQ316.64
60
2010-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）