一种C9石油树脂基速干涂料及其制备方法

本发明属于涂料制备，具体涉及一种c9石油树脂基速干涂料及其制备方法。

背景技术：

1、防腐涂料的防护性能在很大程度上取决于涂层与金属基材之间的附着力以及涂层对腐蚀介质的屏蔽能力。传统溶剂型防腐涂料中，环氧树脂体系凭借其优异的附着力和化学稳定性占据主导地位，但其固化时间较长、施工工艺复杂，且通常需要专用固化剂配套使用，在实际工程应用中存在一定局限性。醇酸树脂涂料虽具备较好的施工性，但其干燥速率慢、耐水性不足的缺点在潮湿或户外环境中表现突出，影响了工程进度与防护效果。

2、近年来，随着工业生产节奏的加快，速干型防腐涂料受到市场的广泛关注。速干性能不仅直接影响施工效率，还可降低施工过程中涂层受污染或受损的概率，从而提高最终防护效果。然而，现有速干防腐涂料体系普遍存在以下问题：一方面，为追求快速干燥而采用低沸点溶剂，往往导致涂层收缩应力增大，附着力下降；另一方面，单纯依赖物理屏蔽的涂层体系在涂膜出现微裂纹或针孔缺陷时，腐蚀介质将迅速渗透至基材表面，引发底层腐蚀，防护寿命大打折扣。

3、c9石油树脂是乙烯裂解副产物c9馏分经热聚合或催化聚合所得的低分子量烃类聚合物，具有价格低廉、来源广泛、溶解性好、干燥速度快等特点，在涂料领域具有较好的应用基础。然而，c9石油树脂自身化学惰性强，极性低，与金属基材的附着力有限，且耐候性、耐腐蚀性能不足，单独使用时难以满足防腐涂料对长效保护的要求。因此，如何在保留c9石油树脂速干性优势的同时，通过改性手段显著提升其附着力、防腐蚀性能及对金属基材的结合能力，是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种c9石油树脂基速干涂料及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种c9石油树脂基速干涂料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将c9石油树脂加入甲苯中随后加入马来酸酐、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、过氧化苯甲酰，进行加热反应，反应完成后减压蒸馏除去甲苯，得到复合改性c9树脂；

5、s2、将复合改性c9树脂加入丙酮中，随后加入单宁酸、三乙胺，进行恒温反应，反应完成后减压蒸除去丙酮，加入二甲苯，得到改性c9树脂溶液；

6、s3、向改性c9树脂溶液加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后，得到硅烷改性树脂溶液；

7、s4、将硅烷改性树脂溶液、磷酸锌、颜料、成膜助剂、流平剂、消泡剂混合，分散均匀后，即得c9石油树脂基速干涂料。

8、优选的，步骤s1中所述马来酸酐的加入为c9石油树脂质量的10～15%，所述2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯加入为c9石油树脂质量的5-10%，所述过氧化苯甲酰的加入量为c9石油树脂质量的0.5～1%。

9、优选的，步骤s1中所述加热反应的温度为100～110℃，时间为4～6h。

10、优选的，步骤s2中所述单宁酸的加入量为复合改性c9树脂质量的15～20%，所述三乙胺的加入量为复合改性c9树脂质量的3～5%，所述改性c9树脂溶液的固含量为40～50%。

11、优选的，步骤s2中所述恒温反应的温度为50-55℃，时间为3～5h。

12、优选的，步骤s3中所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的加入量为改性c9树脂溶液质量的3～5%。

13、优选的，步骤s3中所述搅拌反应的温度为60～80℃，时间为3～5h。

14、优选的，步骤s4中，按重量份计，各原料的用量如下：硅烷改性树脂溶液60-70份、磷酸锌3-8份、颜料10-20份、成膜助剂1～3份、流平剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.3份。

15、优选的，步骤s4中，所述颜料为铁红，所述成膜助剂为丙二醇丁醚或乙二醇单丁醚，所述流平剂为byk-333，所述消泡剂为byk-066n。

16、本发明还保护一种如上所述方法制备得到的c9石油树脂基速干涂料。

17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

18、（1）本发明提供的c9石油树脂基速干涂料，通过对c9石油树脂进行多官能团协同改性，制备得到了集速干性、防腐性与附着力于一体的溶剂型涂料体系；以马来酸酐和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯对c9树脂进行自由基共接枝改性，再依次引入单宁酸和氨丙基三乙氧基硅烷接枝，使树脂上同时携带磷酸酯基、酚羟基和硅烷基三种活性功能基团，各功能基团在涂膜与金属底材的界面处协同作用，实现了防腐性能与附着力的同步提升；c9石油树脂本身分子量较低、玻璃化转变温度较高，成膜过程中溶剂挥发速率快，赋予涂料良好的速干性能，同时兼具良好的防腐和附着性能，适用于金属底材的防腐保护涂装。

19、（2）本发明采用马来酸酐与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯在过氧化苯甲酰引发下对c9石油树脂进行自由基共接枝，在c9树脂上同时引入酸酐基和磷酸酯基两种官能团，其中，酸酐基团一方面为后续引入单宁酸和硅烷提供反应位点，另一方面开环后形成的游离羧基可改善树脂对金属底材的润湿性和极性附着力；磷酸酯基团可与金属底材表面的fe3+、zn2+等金属离子形成稳定的配位键，在界面处形成类磷化膜结构，有效阻隔腐蚀介质的渗透，显著提升涂膜的附着力和耐腐蚀性；随后将单宁酸通过其多元酚羟基与复合改性c9树脂上的酸酐基团在三乙胺催化下发生酯化反应，以共价键形式接枝至c9树脂上，避免了单宁酸因物理共混而导致的迁移析出问题，确保其功能的长效性，接枝后单宁酸保留大量游离酚羟基，该基团能够与钢铁底材表面溶出的fe3+发生螯合反应，生成稳定的铁鞣酸盐配合物，对金属表面起到化学钝化作用，从而抑制腐蚀的发生与扩展；同时，单宁酸的多酚结构赋予涂膜一定的抗氧化性，有助于减缓涂膜在使用过程中的老化。

20、（3）本发明提供的c9石油树脂基速干涂料，在蒸除丙酮后的二甲苯体系中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，其末端伯胺基与树脂上的剩余酸酐基团发生反应，将三乙氧基硅烷基以共价键形式引入树脂上，涂料施涂后，三乙氧基硅烷基在环境湿气作用下水解生成硅醇，进而与金属底材表面的羟基缩合形成共价键，大幅提升涂膜的附着力和耐湿热性能；此外，配方中加入磷酸锌作为防锈颜料，其与树脂接枝的磷酸酯基和单宁酸酚羟基形成多重防腐协同机制，磷酸锌在腐蚀介质中缓慢释放磷酸根和锌离子，可在金属底材表面沉积形成致密的磷酸盐保护层，与树脂中磷酸酯基形成的类磷化界面层相互补充，增强屏蔽效果；单宁酸螯合fe3+形成的铁鞣酸盐层进一步参与界面封闭，三者在界面处构成化学抑制与物理屏蔽相结合的复合防腐体系，相较于单一防腐机制的涂料具有更为持久的耐腐蚀性能。

1.一种c9石油树脂基速干涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述马来酸酐的加入为c9石油树脂质量的10～15%，所述2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯加入为c9石油树脂质量的5-10%，所述过氧化苯甲酰的加入量为c9石油树脂质量的0.5～1%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述加热反应的温度为100～110℃，时间为4～6h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述单宁酸的加入量为复合改性c9树脂质量的15～20%，所述三乙胺的加入量为复合改性c9树脂质量的3～5%，所述改性c9树脂溶液的固含量为40～50%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述恒温反应的温度为50-55℃，时间为3～5h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的加入量为改性c9树脂溶液质量的3～5%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述搅拌反应的温度为60～80℃，时间为3～5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中，按重量份计，各原料的用量如下：硅烷改性树脂溶液60-70份、磷酸锌3-8份、颜料10-20份、成膜助剂1～3份、流平剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.3份。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述颜料为铁红，所述成膜助剂为丙二醇丁醚或乙二醇单丁醚，所述流平剂为byk-333，所述消泡剂为byk-066n。

10.一种如权利要求1-9任一项所述方法制备得到的c9石油树脂基速干涂料。