羟基磷酸酯共聚苯丙乳液的合成及其防腐性能研究

地温条件下,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和磷酸,制备一种羟基磷酸酯功能单体,将其与丙烯酸酯类单体共聚制备一种功能性苯丙防锈乳液,并对该改性苯丙乳液及其涂膜进行性能测试和采用IR、SEM、Tafel和粒径分析进行表征。结果表明,所制备的乳液反应体系稳定,乳液粒径约为100nm,粒径分布均匀并具有窄分布的特点,当用量为4%时,其漆膜的耐水性及耐盐雾性能达到最佳,无闪蚀现象,腐蚀电流较小,为1.376×10-8A,说明涂层的耐腐蚀能力较强。     

自磷化苯丙防锈乳液的合成及性能研究

采用反应型乳化剂,通过半连续法乳液聚合制得自磷化苯丙防锈乳液,研究了硬单体比例以及磷酸酯丙烯酸酯用量对苯丙乳液以及涂膜性能的影响,并采用FT-IR、Tafel、TG和粒径分析进行了表征。结果表明:所制备的乳液反应体系稳定,乳液平均粒径为90 nm,粒径分布均匀;当苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的质量比为3∶1、磷酸酯丙烯酸酯用量为单体总质量的4%时,制备的苯丙乳液稳定,形成的涂膜具有良好的力学性能和耐腐蚀性。     

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。     

磷酸酯功能单体对苯丙乳液及其水性涂料性能的影响

为考察磷酸酯表面活性剂的防锈性能及其对水性涂料性能的影响．对自制的普通苯丙乳液、功能苯丙乳液及其水性涂料进行了红外光谱、DSC、附着力、钙离子稳定性、防锈性和耐盐水性的分析。结果表明，磷酸酯共聚到聚合物乳液中形成了磷酸酯功能苯丙乳液；磷酸酯功能单体能显著提高功能性苯丙乳液乳胶膜对金属基材的附着力，功能乳液的防锈性能优于自制的普通苯丙乳液和目前市面上的专用防锈乳液的防锈性能，并可勺水性涂料中的防锈颜料复合磷酸锌发生协同作用，大大提高水性防锈涂料涂膜的防锈性能。     

塑料涂料用脲基单体改性羟基苯丙乳液的合成

采用种子乳液半连续工艺法合成了脲基单体改性羟基苯丙乳液,与水性异氰酸酯固化剂配制得双组分水性塑料涂料,用于极性塑料基材的表面涂装。研究了乳化体系、羟基含量、交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(AC-75)和脲基单体用量以及n(—NCO)∶n(—OH)比对乳液性能的影响。采用FT-IR、TEM和激光粒度仪等分析手段对苯丙乳液的形貌、粒径、表面官能团及涂膜固化过程进行了表征。结果表明:所制乳液呈现核壳结构、粒子的粒径分布较窄、固化反应完全,且脲基单体用量为2%,AC-75用量为3%,羟基单体用量为10%,n(—NCO)∶n(—OH)为1.3～1.5,可得到附着力、耐醇性、耐水性优异的涂膜,其性能优于市售溶剂型涂料。     

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。     

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。     

抗菌型淀粉接枝苯丙乳液的合成与性能

通过选取植物源天然抗菌剂甘草、茶多酚、肉豆蔻、肉桂油等制备一系列抗菌型淀粉接枝苯丙乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对抗菌型淀粉接枝苯丙乳液的结构进行表征,利用激光粒度分析仪对乳液的粒径分布进行分析,通过热重分析对乳液的热稳定性进行表征,研究系列抗菌型淀粉接枝苯丙乳液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明,天然抗菌剂的用量对乳液的稳定性和单体转化率影响较小,乳液的热稳定性较好,乳液粒径(70~95)nm;乳液粒径为纳米尺寸且粒度分布较窄时,乳液性能优良。当天然抗菌剂在乳液中浓度为5%时,乳液抗菌性能较好,节约成本。对不同种类抗菌剂的乳液横向比较表明,天然抗菌剂茶多酚制备的乳液对大肠杆菌的抑菌作用最强,天然抗菌剂肉桂油制备的乳液对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强。     

影响苯丙乳液黏度与粒径的因素分析

采用种子乳液聚合法,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯等为主要原料合成了用于制备胶粘剂的苯丙乳液。重点研究了引发剂、乳化剂及种子单体的用量及硬软单体不同配比对苯丙乳波黏度和粒径的影响。实验结果表明,当引发剂用量为0.5％（占单体总质量,后同）、乳化剂用量为1％、种子单体用量为8％、硬软单体配比为30／46的条件下,合成的笨丙乳液黏度较高、粒径小、粒度分布宽,用该乳液制备的胶粘剂具有优良的施工性能.     

氟硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(GO4)作为苯丙乳液的改性剂,采用半连续乳液聚合法制得了核壳型氟硅改性的苯丙乳液。讨论了乳化剂用量、引发剂用量、交联剂用量以及改性剂用量对乳液单体转化率的影响,并对改性乳液和未改性乳液进行了性能测试。结果表明,改性后的苯丙乳液比未改性的苯丙乳液转化率高,涂膜吸水率低,耐溶剂性好;乳胶膜的红外光谱测试表明单体已经反应完全且氟硅单体已接枝到共聚物中;粒径分析和TEM测试则说明乳胶粒粒径较小,呈核壳型结构且粒径分布均匀。     

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。     

磷酸酯共聚改性低温固化苯丙乳液的合成及其耐腐蚀性研究

采用乙烯基三乙氧基硅烷为交联单体,同时引入用于低温交联固化的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和具有抗闪蚀能力的磷酸酯功能单体,制备了一种低温固化的功能性苯丙乳液。用该乳液配制的水性防锈涂料综合性能良好,干燥速度快,漆膜耐腐蚀性好,解决了低温固化水性丙烯酸涂料漆膜交联不够,耐腐蚀性差、硬度低和干燥速度慢等问题。     

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。利用激光粒径散射仪（DLS）及透射电镜（TEM）对PM-2-SP乳液的乳胶粒的大小及形貌进行了表征,通过原子力显微镜(AFM)对胶膜表面进行观测,采用盐水喷雾试验机对漆膜的防腐性进行测试。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135.7nm,PDI为0.150,且具有核壳结构,稳定性能较好;同时胶膜表面光滑、致密,且有优异的耐水性能;漆膜相比纯苯丙腐蚀电位上升率为47.16%,可达到-0.391V,腐蚀电流下降率为94.76%,可达到1.95E-7（A?cm2）,耐盐雾时间达到144h。     

苯丙复合水性防腐涂料的制备与性能研究

苯丙水性涂料广泛应用于木器涂饰、地面涂料和内墙装饰等行业。但在防腐领域,由于成膜物质致密性差、易闪锈和易脱落的缺点,其应用受到很大限制。本文通过苯乙烯与丙烯酸丁酯进行反应,制得性能优良的苯丙复合乳液和苯丙水性防腐涂料。实验结果表明,当乳液固质量分数为40%、玻璃化转变温度(T_g) 0℃以上、环氧树脂质量分数6%和NaOH用量为0.28%时,苯丙水性防腐涂料的综合性能最佳。     

低成本水性带锈防腐涂料的研制

用C5石油树脂和顺丁烯二酸酐改性亚麻仁油，制得水性树脂，并以该树脂与核壳苯丙乳胶液复配作为成膜物质，磷酸锌-氧化锌-硅溶胶等作为活性颜料，研制出水性带锈涂料。分析了影响涂料性能的主要因素。该涂料原料资源丰富，成本较低。     

磷酸酯反应型乳化剂在叔丙乳液中的应用及防腐性能

采用新型环保型磷酸酯反应型乳化剂（LRP-10）替代常规的非反应型乳化剂,新癸酸乙烯酯（VV-10）为叔碳单体,采用半连续种子乳液预乳化法合成叔丙乳液。探究了乳化剂种类、用量以及VV-10用量对乳液及涂膜的凝胶率、吸水率、耐水性、Ca²⁺稳定性和附着力等性能的影响,并通过FTIR、TEM、粒径、接触角和电化学测试对乳液及涂膜进行了结构与防腐性能表征,分析其防腐机理。结果表明,与常规乳化剂制得的纯丙乳液相比,当LRP-10用量为2%,分配比为种子乳液∶预乳化液为1.5∶0.5,VV-10用量为10%时,制得的叔丙乳液涂膜吸水率为由18.87%下降到2.18%,耐水测试168h后涂膜仅轻微发白,很快恢复,涂膜水接触角由50.5°提高至85.5°。涂层阻抗由1.40069×10⁶Ω·cm²提高至7.38137×10⁸Ω·cm²,腐蚀电流密度最小为1.2268μA/cm²,腐蚀电位最正为-0.19753V。LRP-10的反应性及钝化作用与VV-10的疏水与屏障作用产生协同效应,形成“双层屏障”,使水性丙烯酸涂膜的防腐性能大幅提高。     

水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能

以水性环氧树脂乳液和水性硅溶胶作为成膜基料,添加防锈颜填料,制备了一种有机-无机水性复合防腐涂料。研究了防腐涂料的腐蚀速率以及水性硅溶胶用量对涂层在不同腐蚀介质中的耐蚀性,及其表干时间、实干时间、硬度、附着力和耐盐雾性的影响,通过电化学方法确定了涂层的最佳厚度。结果表明:当防闪锈剂添加量为1%(w)、颜基比为20%(w)、水性硅溶胶的质量占水性环氧树脂质量的15%、漆膜厚度为180μm时,所制复合水性防腐涂料具备良好的耐水、耐碱、耐盐雾性。     

乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯/乙二胺体系对室温自交联苯丙乳液性能的影响

为克服线型结构苯丙乳液聚合物的缺点,采用半连续种子预乳化工艺在乳液聚合中引入乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM),以乙二胺(EDA)为交联剂,获得室温自交联苯丙乳液。研究了AAEM/EDA体系对苯丙乳液聚合物性能的影响,以及在水性涂料中的应用。结果表明,该体系能够在苯丙乳液成膜时发生室温自交联,提高聚合物的耐水性、耐溶剂性、热稳定性与物理机械性能,并改善苯丙乳液涂料漆膜的光泽、耐洗刷性、附着力、耐盐水性与耐盐雾性。