水性防锈乳液.docx

发明名称

一种汽车钢板弹簧用单组分水性防锈烤漆的制备方法

摘要

本发明公开了一种单组份水性防锈乳液及涂料的制备方法，制备方法：通过以自制的环氧单丙烯酸酯和丙烯酸磷酸酯为单体，配以丙烯酸单体进行自由基共聚合反应，采用种子乳液半连续的方法得到产物，以此乳液为成膜物，配以相关的颜填料、助剂得到的水性涂料，用于汽车钢板弹簧表面，可在80℃下，20min固化成膜，附着力0级，硬度3H，耐盐雾1000h。此方法既解决了现有防锈乳液的涂膜耐水性、耐盐雾性、耐候性以及贮存稳定性差的问题；又解决了现有汽车钢板弹簧涂装回料不能重复利用、单位涂层厚度防锈能力差的问题，引入磷酸酯类单体省去了涂装前表面需要磷化处理的工序。

权利要求书

单组分防锈丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

充分搅拌乳化剂水溶液，缓慢加入单体，中和后得到单体预乳液A；

取单体预乳液A重量的10%-15%、去离子水、乳化剂、缓冲剂加入反应器搅拌得到打底液B，加入引发剂总质量的5%-15%、升温到85℃，乳液变蓝且单体无明显回流时得到种子乳液；

继续滴加剩余单体预乳液和引发剂水溶液，反应3-4小时，滴完后保温1小时，降温到60-70℃，加入后消除引发剂水稀释液，保温0.5小时，冷却到室温，中和pH值到6-8，过滤除渣获得单组份防锈丙烯酸乳液。

根据权利要求1所述的单组份防锈丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于所述单体预乳液A

的组成与重量百分比如下：

丙烯酸单体

38-45

甲基丙烯酸

1-3

环氧丙烯酸酯

1-4

丙烯酸磷酸酯

1-3

乳化剂

0.8-3

去离子水

8-10

中和剂

适量

所述打底液B的组成与重量百分比如下：

单体预乳液A

8-15

去离子水

25-35

乳化剂

0.02-0.1

缓冲剂

0.1-0.15

所述乳化剂选自烷基酚磷酸酯阴离子乳化剂(RE-610)、磷酸酯非离子乳化剂(PS-630)、丙烯酸聚醚磷酸酯、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚及磺酸盐(cops-1)、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、烯丙基烷基酚聚醚中的一种或几种的组合，用量为总重量的2%-3.5%；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种，用量为单体总质量的0.2%-0.8%；所述缓冲剂为碳酸氢钠，用量为单体总质量的0.1%-0.7%；

所述中和剂为氨水、三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)的一种或几种的组合；

所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸叔碳酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯之中两种以上的组合；

所述后消除引发剂为叔丁基过氧化氢和吊白块，用量分别为总质量的0.05%-0.1%，

0.5%-0.7%。

根据权利要求2所述的单组份防锈丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于所述环氧丙烯酸酯是自制的，摩尔比1:1的环氧树脂E51、E44、E20的一种或多种组合与丙烯酸、甲基丙烯酸的一种或两种组合混合，在5‰阻聚剂，98℃下，加成反应，直到酸值小于5mgKOH/g出料，加入15%甲基丙烯酸甲酯MMA降低粘度，制得环氧单丙烯酸酯。

根据权利要求2所述的单组份防锈丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于所述丙烯酸磷酸酯是自制的，摩尔比2.3:1的丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸

羟丙酯的一种或多种组合与五氧化二磷混合，在5‰阻聚剂，混合过程中控制温度80℃以下，混合后85℃下，酯化反应3小时，加10%去离子水，水解2小时出料，制得丙烯酸磷酸酯，含有单酯和双酯以及少量的磷酸。

权利要求3和权利要求4所述丙烯酸磷酸酯、环氧单丙烯酸酯的制备方法，其特征在于所述阻聚剂选自对苯二酚、对甲氧基苯酚中的一种或两种的组合。

一种单组份丙烯酸防锈乳液，其特征在于，通过权利要求1~5所述的方法制备。

一种用于汽车钢板弹簧涂装水性防锈漆，其特征在于，所述防锈漆是单组分的，回料可重复利用。

一种用于汽车钢板弹簧涂装水性防锈漆，其特征在于，所述防锈漆含有磷酸酯，省去钢板弹簧涂装过程中的磷化处理工序。

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，涉及一种应用于汽车钢板弹簧在悬挂输送涂装生产线下使用的单组分水性防锈烤漆及其制备方法。

背景技术

多年来，国内汽车行业对钢板弹簧的涂装一直没有给予足够的重视，一段时间的使用后就锈迹斑斑。试验证明，若由涂装工艺缺陷、涂层耐腐蚀性能差引起了钢板弹簧早期锈蚀，则锈点将成为钢板弹簧新的疲劳源，而影响钢板弹簧的疲劳寿命，同时也降低行车的安全性和整车寿命。随着各国环境法规对涂料中VOC含量的限制日益苛刻，溶剂型涂料也在逐渐退出历史舞台。国内汽车行业一般采用悬挂输送涂装生产线（80℃烘烤），涂装过程