一种氯化橡胶防腐漆及其制备方法与流程

1.本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种氯化橡胶防腐漆及其制备方法。


背景技术：

2.氯化橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的氯化高聚物之一。由于它具有优良的成膜性、粘附性、抗腐蚀性、阻燃性和绝缘性，可广泛用于制造胶粘剂、船舶漆、集装箱漆、化工防腐漆、马路划线漆、防火漆、建筑涂料及印刷油墨等，是很有发展前途的氯系精细化工产品之一。
3.防腐漆是用在物体表面可以用来保护物体内部不受到腐蚀的一类油漆，能在恶劣的条件下使用，并具有较好的耐久性、耐候性能。而氯化橡胶防腐漆是采用氯化橡胶树脂、增韧剂、配以颜料，防锈颜料、填料和助剂，经加工而成。对大气、水份、盐、碱、酸类具有良好的抵御性，具有较好的户外耐候性。适用于船舶、港口、铁路设施，海上采油平台，桥梁、石油、化工、冶炼、钢铁设备，集装箱、管道及混凝土表面，厂房构筑物的保护。氯化橡胶防腐漆具有较好的耐酸、盐腐蚀性能及耐大气腐蚀性能。但是目前的氯化橡胶防腐漆，一般要涂覆两道以上，且每次涂覆需要间隔6个小时以上，且涂最后一道底漆须经24小时后，再涂第一道面漆，涂完最后一道面漆后，在常温下干燥7
‑
10天后才可以使用，涂覆步骤繁琐，耗时比较久。开发一款涂覆步骤简单、涂膜干燥快的氯化橡胶防腐漆显得非常必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种氯化橡胶防腐漆及其制备方法，该氯化橡胶防腐漆附着力、耐水性、涂覆性能好，易干燥，使用方便，该制备方法操作简单、安全环保。
5.为实现上述目的，本发明一种氯化橡胶防腐漆，包括如下原料：氯化橡胶、丙烯酸酯单体、助溶剂、引发剂、增塑剂、增稠剂、稳定剂、填料和水；其中，
6.所述氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：0.2
‑
0.5：0.1
‑
0.3。
7.本技术方案通过控制氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂三者的比例，得到的氯化橡胶防腐漆具有一定的水性，流动性好，涂覆干膜更容易干燥，同时又保持其原有的耐水性，防腐性能好。
8.进一步地，上述技术方案中，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；丙烯酸酯单体20
‑
50份；助溶剂200
‑
300份；引发剂1
‑
5份；增塑剂20
‑
40份；增稠剂10
‑
30份；稳定剂2
‑
4份；填料1
‑
3份；水250
‑
300份。
9.进一步地，上述技术方案中，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯中的任一种。本技术方案中丙烯酸酯单体中含有亲水基团，通过接枝到氯化橡胶后能提高其水性，增加流动性的同时，可提高干燥速度和附着力。
10.进一步地，上述技术方案中，所述助溶剂为乙酸乙酯、乙醇或正丁醇中的至少一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的任一种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二
辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯或邻苯二甲酸二丁酯中的任一种。本技术方案中使用酯醇类溶剂，低毒、安全、易挥发，进一步提高了干膜的干燥速度。
11.进一步地，上述技术方案中，所述增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3
‑
7:1
‑
3的混合物。本技术方案中甲基羟丙基纤维素的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度；膨润土是一种层状硅酸盐，吸水后膨胀形成絮状物质，具有良好的悬浮性和分散性，与适量的水结合成胶状体，在水中能释放出带电微粒，增大体系黏度；本发明通过控制两者的比例，在提高黏度的同时，稳定性也得到提高。
12.进一步地，上述技术方案中，所述稳定剂为二月桂酸二丁基锡或硫醇甲基锡中的任一种；所述填料为玻璃鳞片。本技术方案中通过采用无毒的有机锡类稳定剂，可提高各原料的相容性和热稳定性，安全环保。通过添加玻璃鳞片，可增加防腐漆的粘结力和抗老化性能，防腐效果好。
13.本发明还提供一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，具体包括以下步骤：
14.s1.按配比准备好各原料；
15.s2.将氯化橡胶、一半的助溶剂、引发剂分别加入到反应器中，在氮气保护下，搅拌均匀，加热至75
‑
85℃；
16.s3.将丙烯酸酯单体溶于另一半助溶剂，滴加到步骤s1的溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后，加入水，继续搅拌反应3
‑
5h；
17.s4.在氮气保护下，将增塑剂、增稠剂、稳定剂、填料分别加入到步骤s3的溶液中，搅拌均匀，保温反应3
‑
4h，得到氯化橡胶防腐漆。
18.进一步地，上述技术方案s2、s3中，所述搅拌的速度控制在300
‑
500r/min；s4中，所述搅拌的速度控制在1000
‑
2000r/min，反应温度为35
‑
55℃。
19.进一步地，上述技术方案中所述丙烯酸酯单体的接枝率为3
‑
6％。本技术方案中通过控制丙烯酸酯单体的接枝率，在使得氯化橡胶防腐漆具有一定水性的同时，保留原有氯化橡胶的耐水性。
20.进一步地，上述技术方案中，所述氯化橡胶防腐漆干燥时间小于6h，涂覆次数1
‑
2次。
21.本发明具有的有益效果是：
22.1.本发明通过将具有亲水基团的丙烯酸酯单体接枝到氯化橡胶中，通过控制接枝率，得到具有一定水性氯化橡胶，流动性好，涂覆干膜易干燥，同时又保持其原有的耐水性；
23.2.本发明通过控制增稠剂的用量，可提高氯化橡胶防腐漆的黏附性和涂覆厚度，只需涂覆1
‑
2次就可以达到标准要求；
24.3.本发明制备的氯化橡胶防腐漆稳定性和涂覆性好，干燥时间小于6h，速度快，使用方便；
25.4.本发明制备方法操作简单，使用原料低毒或无毒，安全环保、无污染。
具体实施方式
26.下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。下述实施例涉及的原料若无特别说明，均为普通市售品，皆可通过市场购买获得。
27.下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
28.实施例1
29.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸甲酯20份；乙酸乙酯200份；过氧化苯甲酰2份；邻苯二甲酸二辛酯20份；增稠剂10份；二月桂酸二丁基锡2份；玻璃鳞2份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3:1的混合物。
30.制备方法具体包括以下步骤：
31.s1.按配比准备好各原料；
32.s2.将氯化橡胶、一半的助溶剂、引发剂分别加入到反应器中，在氮气保护下，以300r/min转速搅拌均匀，加热至85℃；
33.s3.将丙烯酸酯单体溶于另一半助溶剂，滴加到步骤s1的溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后，加入水，以500r/min转速继续搅拌反应3h；
34.s4.在氮气保护下，将增塑剂、增稠剂、稳定剂、填料分别加入到步骤s3的溶液中，以1000r/min转速搅拌均匀，55℃保温反应3h，得到氯化橡胶防腐漆。
35.实施例2
36.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸乙酯40份；乙醇250份；偶氮二异丁腈3份；邻苯二甲酸丁苄酯30份；增稠剂20份；硫醇甲基锡2份；玻璃鳞片1份；水250份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为5:2的混合物。
37.制备方法具体包括以下步骤：
38.s1.按配比准备好各原料；
39.s2.将氯化橡胶、一半的助溶剂、引发剂分别加入到反应器中，在氮气保护下，以400r/min转速搅拌均匀，加热至80℃；
40.s3.将丙烯酸酯单体溶于另一半助溶剂，滴加到步骤s1的溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后，加入水，以400r/min转速继续搅拌反应4h；
41.s4.在氮气保护下，将增塑剂、增稠剂、稳定剂、填料分别加入到步骤s3的溶液中，以1500r/min转速搅拌均匀，45℃保温反应.5h，得到氯化橡胶防腐漆。
42.实施例3
43.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸丁酯50份；正丁醇300份；过氧化苯甲酰5份；邻苯二甲酸二丁酯40份；增稠剂30份；二月桂酸二丁基锡4份；玻璃鳞片3份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为7:2的混合物。
44.制备方法具体包括以下步骤：
45.s1.按配比准备好各原料；
46.s2.将氯化橡胶、一半的助溶剂、引发剂分别加入到反应器中，在氮气保护下，以500r/min转速搅拌均匀，加热至75℃；
47.s3.将丙烯酸酯单体溶于另一半助溶剂，滴加到步骤s1的溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后，加入水，以300r/min转速继续搅拌反应5h；
48.s4.在氮气保护下，将增塑剂、增稠剂、稳定剂、填料分别加入到步骤s3的溶液中，
以2000r/min转速搅拌均匀，35℃保温反应4h，得到氯化橡胶防腐漆。
49.对比例1
50.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸甲酯100份；乙酸乙酯200份；过氧化苯甲酰2份；邻苯二甲酸二辛酯20份；增稠剂10份；二月桂酸二丁基锡2份；玻璃鳞2份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3:1的混合物。
51.制备方法同实施例1。
52.对比例2
53.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸甲酯5份；乙酸乙酯200份；过氧化苯甲酰2份；邻苯二甲酸二辛酯20份；增稠剂10份；二月桂酸二丁基锡2份；玻璃鳞2份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3:1的混合物。
54.制备方法同实施例1。
55.对比例3
56.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸甲酯20份；乙酸乙酯200份；过氧化苯甲酰2份；邻苯二甲酸二辛酯20份；增稠剂5份；二月桂酸二丁基锡2份；玻璃鳞2份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3:1的混合物。
57.制备方法同实施例1。
58.对比例4
59.一种氯化橡胶防腐漆的制备方法，原料以重量份计，包括：氯化橡胶100份；甲基丙烯酸甲酯20份；乙酸乙酯200份；过氧化苯甲酰2份；邻苯二甲酸二辛酯20份；增稠剂50份；二月桂酸二丁基锡2份；玻璃鳞2份；水300份。其中，增稠剂为甲基羟丙基纤维素和膨润土质量比为3:1的混合物。
60.制备方法同实施例1。
61.性能测试：
62.对实施例1
‑
3和对比例1
‑
4所制备的氯化橡胶防腐漆进行丙烯酸酯单体接枝率检测，其结果如表1所示。
63.对实施例1
‑
3和对比例1
‑
4所制备的氯化橡胶防腐漆进行检测，检测方法按照《gbt13452.2
‑
2008色漆和清漆漆膜厚度的测定》；《gb/t1728
‑
2020漆膜、腻子膜干燥时间测定法》；《gb/t1732
‑
2020漆膜耐冲击测定法》；《gb/t1733
‑
1993漆膜耐水性测定法》；《gb/t9286
‑
1998色漆和清漆漆膜的划格试验》；结果如表1所示。
64.表1测试结果表
[0065][0066][0067]
从表1的测试结果可以看出，本发明实施例1
‑
3制备的氯化橡胶防腐漆中丙烯酸酯单体接枝率在3.9
‑
5.5％，其附着力、耐水性好，涂覆一次的厚度可以达到使用要求，干燥速度快，各项性能优异。
[0068]
对照实施例1和对比例1
‑
4的结果，当对比例1中氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：1：0.1时，氯化橡胶防腐漆的附着力、耐水性、干燥速度和干膜厚度均较实施例1更差；当对比例2中氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：0.1：0.1时，氯化橡胶防腐漆的附着力、干燥速度和干膜厚度均较实施例1略差；当对比例3中氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：0.2：0.05时，氯化橡胶防腐漆的附着力、耐水性和干膜厚度均较实施例1更差；当对比例4中氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：0.2：0.5时，氯化橡胶防腐漆的干燥速度显著差于实施例1。可见，只有当氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比控制在1：0.2
‑
0.5：0.1
‑
0.3时，得到的氯化橡胶防腐漆附着力、耐水性好，涂覆一次的厚度可以达到使用要求，干燥速度快。
[0069]
综上可知，本发明通过将具有亲水基团的丙烯酸酯单体接枝到氯化橡胶中，同时控制氯化橡胶、丙烯酸酯单体和增稠剂的质量比为1：0.2
‑
0.5：0.1
‑
0.3，得到的氯化橡胶防腐漆附着力、耐水性好，涂覆一次的厚度可以达到使用要求，干燥速度快，使用方便。
[0070]
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。