專利名稱：一種熱固性丙烯酸乳液及其制備方法以及含有該乳液的涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別涉及一種熱固性丙烯酸乳液及其制備方法、以及含有該乳液且用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂涂料。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖，各類空調(diào)的市場需求量越來越大；而能源緊張的局面又促使空調(diào)朝輕量化、小型化、高能效比的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)空調(diào)器輕量化、小型化、高能效比的有效措施之一是降低空調(diào)換熱器鋁翅片的厚度、減小鋁翅片之間的間距、增大換熱器單位重量的換熱面積。目前用于鋁翅片的鋁箔厚度已減至0.1mm左右，鋁翅片間距縮小至2mm以下。如果鋁翅片表面未經(jīng)過處理，空調(diào)致冷時產(chǎn)生的大量冷凝水會因表面張力的作用積聚在鋁翅片表面形成水珠。由于鋁翅片之間的間距很小(2mm以下)，相鄰鋁翅片上的水珠會形成“水橋”堵塞風(fēng)道，造成空調(diào)運(yùn)行時風(fēng)壓增大，降低空調(diào)的熱交換效率且運(yùn)轉(zhuǎn)時噪聲變大。此外，鋁翅片表面的冷凝水會吸附聚集空氣中的雜質(zhì)而在鋁箔表面形成氧濃差電池，加速鋁翅片的腐蝕，產(chǎn)生“白粉”(主要成分為Al2O3·3H2O)隨暖風(fēng)吹出，污染環(huán)境?！八畼颉焙汀鞍追邸爆F(xiàn)象嚴(yán)重影響了空調(diào)換熱器的工作效率，甚至使得鋁翅片被腐蝕穿孔，大大縮短空調(diào)的使用壽命。
為了解決上述問題，有必要對換熱器鋁翅片進(jìn)行處理，較好的方法是對鋁箔表面進(jìn)行防腐和親水化處理。經(jīng)處理后的鋁翅片表面具有親水性，冷凝水可以迅速鋪展開，不會在鋁翅片表面凝結(jié)而形成水橋；耐腐蝕處理可以提高鋁翅片的防腐性能，延長空調(diào)的使用壽命。
在20世紀(jì)60年代，人們采用鉻酸鹽對鋁箔進(jìn)行表面處理，處理后的鋁箔表面親水角為50～60°，涂膜有一定的耐腐蝕性和親水性，但由于涂層的附著力差，效果并不理想，空調(diào)使用一段時間后又會出現(xiàn)上述問題。進(jìn)入80年代，隨著空調(diào)業(yè)的迅速發(fā)展，日本等發(fā)達(dá)國家開始采用以硅酸鹽為主要成分的涂料處理空調(diào)換熱器鋁翅片，但是硅酸鹽體系的涂料易吸附空氣中的灰塵和異味，空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后會產(chǎn)生異味，并且由于硅酸鹽具有較強(qiáng)的堿性，對鋁翅片有腐蝕作用，這種單涂法無法同時達(dá)到防腐和親水目的。90年代開始至今，人們采用雙烘雙涂的工藝逐步取代單涂工藝，即在空調(diào)換熱器鋁箔上先涂一層防腐性底涂，烘干后再涂一層親水性面涂，達(dá)到既防腐又親水的目的。
由于空調(diào)器換熱器鋁翅片的厚度越來越薄，對底涂的耐腐蝕性要求越來越高。在海洋性氣候、酸雨較多的地區(qū)，環(huán)境條件對空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕性要求更高，要求耐鹽霧性能達(dá)到1000小時以上，現(xiàn)有的產(chǎn)品還無法達(dá)到要求。
目前空調(diào)換熱器鋁翅片預(yù)涂鋁箔的生產(chǎn)線速度已達(dá)到100米/分鐘，這就要求涂料特別是底涂為無泡或低泡、穩(wěn)定性好，否則會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量泡沫直接導(dǎo)致涂層表面質(zhì)量下降，甚至無法繼續(xù)生產(chǎn)。此外，用于沖制換熱器鋁翅片的沖床速度達(dá)到200次/分鐘以上，而且為了提高換熱器的熱交換效率，需要在鋁翅片表面開孔和沖制出百葉窗等復(fù)雜的形狀，這就要求涂層不能在高速沖制時掉粉或脫落，對涂層的機(jī)械加工性能要求很高，特別是對底涂的柔韌性、以及底涂與鋁箔表面的附著力、底涂與面涂的附著力要求很高；而且，沖制成型的鋁翅片在組裝焊接成換熱器時，要求涂層不能因?yàn)楦邷睾附佣S變；為了不影響空調(diào)換熱器鋁翅片換熱效率，還要求涂層的厚度不能太厚，一般為1～2um。
目前市售的有機(jī)底涂以丙烯酸系和環(huán)氧樹脂系為主，主要存在的問題有以下幾個方面(1)涂層的耐腐蝕性能不理想，一般單層涂層要達(dá)到1.5um以上，耐鹽霧性能也只能達(dá)到9.5級甚至更低的級別；(2)涂料穩(wěn)定性不好，有的產(chǎn)品在涂敷過程中容易產(chǎn)生沉淀物而影響涂敷質(zhì)量；有的涂料在配制后壽命只有幾十個小時，如果用不完，剩余部分就無法再使用，浪費(fèi)極大；還有的涂料在使用過程中物化性能發(fā)生變化，特別明顯的是粘度隨著涂敷過程的延長而增加，造成涂膜厚度無法控制，涂層性能下降。造成這些問題的主要原因在于所選用的樹脂自身穩(wěn)定性差且涂料配方不合理。
中國專利CN 95117439.8公開了一種水基環(huán)氧酚醛涂料，該涂料由酚醛樹脂、水性環(huán)氧樹脂和水制成。其中，酚醛樹脂由苯酚、甲醛和二甲氨基乙醇制成，水性環(huán)氧樹脂由環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、過氧化苯甲酰、二甲氨基乙醇、磷酸和水等制成。這種水基環(huán)氧酚醛涂料雖然在減少有機(jī)溶劑的排放、防止爆炸和火災(zāi)等方面做出了改進(jìn)，較適合在鐵罐頭上應(yīng)用，但是其耐堿、耐腐蝕及耐高溫黃變性一般，因此不適宜用作空調(diào)換熱器上很薄的鋁箔基材的涂料。
中國專利申請02151903.X中公開了一種親水涂料，該親水涂料包括改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯共聚物、氨基樹脂和磺酸鹽類表面活性劑，其中，改性環(huán)氧樹脂是指丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、酸酐改性環(huán)氧樹脂和/或氨基改性環(huán)氧樹脂。這種配方屬于單涂涂料，其優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)良的親水性能，但抗腐蝕性能較差。
美國專利US5389704公開了一種環(huán)氧基磷酸酯樹脂的制備方法和一種用于鍍鋅鋼板防腐的涂料組合物，該涂料組合物包括環(huán)氧基磷酸酯樹脂、丙烯酸樹脂或聚酯樹脂以及至少一種的固化劑。在該涂料組合物中，環(huán)氧基磷酸酯樹脂的含量高達(dá)70％以上，如此高含量的環(huán)氧基磷酸酯不利于涂料的耐高溫黃變性和耐堿性；且在說明書中未公開該涂料組合物用于鍍鋅鋼板的防腐所需的涂層厚度。
中國專利號為03105296.7的“水性涂料”公開了一種包括底涂和面涂的水性涂料，底涂和面涂結(jié)合使用，先在鋁材上涂上底涂然后再涂面涂，其中底涂涂料由丙烯酸樹脂聚合物乳液、水溶性樹脂固化劑、防腐蝕劑、水性色漿、水性消泡劑、水性流平劑等組成，并指出丙烯酸樹脂聚合物乳液可以為苯丙乳液、乙丙乳液和純丙乳液。由于該底涂中含有較多的消泡劑和流平劑，直接影響底涂涂料的涂布穩(wěn)定性、對底涂和面涂之間的層間附著力也會產(chǎn)生較大影響；而且該專利并未對底涂的穩(wěn)定性、底涂層的后加工性、底涂和面涂之間的附著力加以測試和評價。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種表面活性劑含量低、低泡、附著力強(qiáng)的熱固性丙烯酸乳液。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述熱固性丙烯酸乳液的制備方法。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種含有上述熱固性丙烯酸乳液的用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂，該底涂穩(wěn)定性好，涂布性能好，涂層與基材的附著力強(qiáng)，耐腐蝕性優(yōu)異，與市售親水性面涂的配套性好。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種熱固性丙烯酸乳液，包括下述組分(1)一種或多種丙烯酸類單體，用量為所有單體總重量的58％～99.5％；所述丙烯酸類單體包括羧基丙烯酸類單體和羥基丙烯酸類單體以及其他丙烯酸類單體，其中羧基丙烯酸類單體占所有單體總重量的0.8％～8％，羥基丙烯酸類單體占所有單體總重量的10％～30％；
(2)一種或多種離子型烯屬類單體，用量為所有單體總重量的0.5～4.0％；(3)乙烯類單體，用量為所有單體總重量的0～35％；(4)烯屬類硅烷偶聯(lián)劑，用量為所有單體總重量的0～1.5％；(5)交聯(lián)單體，其分子結(jié)構(gòu)中至少含有兩個雙鍵，用量為所有單體總重量的0～4％；(6)表面活性劑，用量為所有單體總重量的0.1～1.5％；(7)引發(fā)劑，用量為所有單體總重量的0.5～3％；上述所有組分重量均為固體重量；所述所有單體由上述(1)～(5)所列的單體組成。
所述一種或多種丙烯酸類單體包括羧基丙烯酸類單體和羥基丙烯酸類單體以及其他丙烯酸類單體。所述羧基丙烯酸類單體優(yōu)選(甲基)丙烯酸。所述羥基丙烯酸類單體優(yōu)選丙烯酸類羥烷基酯單體，所述丙烯酸類羥烷基酯單體優(yōu)選(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯。所述其他丙烯酸類單體為丙烯酸類軟硬單體和丙烯酸類官能單體；其中所述丙烯酸類軟硬單體優(yōu)選丙烯酸類烷基酯單體；所述丙烯酸類官能單體優(yōu)選酰胺基丙烯酸類單體、環(huán)氧基丙烯酸類單體、磷酸(酯)基丙烯酸類單體、氨基丙烯酸類單體等。所述丙烯酸類烷基酯單體優(yōu)選(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯等；更優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異辛酯。所述酰胺基丙烯酸類單體優(yōu)選(甲基)丙烯酰胺、N-羥烷基丙烯酰胺。所述環(huán)氧基丙烯酸類單體優(yōu)選叔碳酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯。所述磷酸(酯)基丙烯酸類單體優(yōu)選(甲基)丙烯酸磷酸酯。所述氨基丙烯酸類單體優(yōu)選甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。
所述丙烯酸類單體的用量優(yōu)選為所有單體總重量的70％～98％；其中，羧基丙烯酸類單體的用量優(yōu)選為所有單體總重量的1.5％～4.0％，羥基丙烯酸類單體的用量優(yōu)選為所有單體總重量的15％～25％。
所述離子型烯屬類單體為含有雙鍵的羧酸鹽、磺酸(鹽)及季銨鹽；優(yōu)選乙烯基磺酸鈉、烯丙基羥丙基磺酸鈉、(甲基)烯丙基磺酸鈉、對苯乙烯基磺酸鈉、烴基丙烯酸-2-乙磺酸鈉、丙烯酰胺硬脂酸鈉、十八烷基二甲基乙烯苯基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、含有雙鍵的長鏈磺酸銨、含有雙鍵的烷基琥珀酸酯磺酸鈉。所述離子型烯屬類單體的用量優(yōu)選為所有單體總重量1～2％。所述離子型烯屬類單體的結(jié)構(gòu)中包含雙鍵，該雙鍵可參與反應(yīng)，通過游離基與其他單體的共聚反應(yīng)進(jìn)入乳液的高分子結(jié)構(gòu)單元中，一方面可確保乳液具有一定的表面活性而利于乳液穩(wěn)定，另一方面可減少傳統(tǒng)表面活性劑的用量，減輕傳統(tǒng)表面活性劑引起的泡沫問題，并降低傳統(tǒng)表面活性劑在涂層中的遷移，減輕或避免重涂問題，同時有利于提高涂層的耐水性和耐腐蝕性。
所述乙烯類單體可為苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、過氯乙烯或乙烯基叔碳酸酯；用量優(yōu)選為所有單體總重量的0～25％。
所述烯屬類硅烷偶聯(lián)劑可為含丙烯酰基或含乙烯基的硅烷偶聯(lián)劑；優(yōu)選γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷以及乙烯基甲基二甲氧基硅烷等；用量優(yōu)選為所有單體總重量的0～1.0％。
所述交聯(lián)單體優(yōu)選三羥甲基丙烷二烯丙基醚、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、或(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯等；用量優(yōu)選為所有單體總重量的0～3％。所述交聯(lián)單體為含兩個雙鍵以上的多雙鍵化合物，可以通過游離基與其它單體交聯(lián)，一方面提高乳液的分子量，同時減少游離單體。
所述表面活性劑可為各種傳統(tǒng)表面活性劑，包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陰非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑；用量優(yōu)選為所有單體總重量的0.2～0.8％。所述陰離子表面活性劑可為烷基硫酸鹽、烴基磺酸鹽、磷酸鹽、羧酸鹽；優(yōu)選十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鉀(鈉)、琥珀酸酯磺酸鈉、烷基磷酸酯二乙醇胺鹽。所述非離子表面活性劑可為脂肪酸甘油酯、脂肪醇油酸/硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯醚；優(yōu)選甘油硬脂酸酯、甘油油酸酯、月桂醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯、油酸聚氧乙烯酯、壬基酚聚氧乙烯醚、司盤系列非離子表面活性劑如失水山梨醇油酸酯和失水山梨醇硬脂酸酯、吐溫系列非離子表面活性劑如聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯。所述陰非離子表面活性劑可為脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鉀(鈉)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鈉；優(yōu)選異辛醇聚氧乙烯醚磺酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉。所述陽離子表面活性劑可為季銨鹽；優(yōu)選十二/十六/十八烷基芐基二甲基氯化銨。所述表面活性劑在乳液合成中起乳化、增溶作用，對乳液的穩(wěn)定性起著重要作用；不參與游離基反應(yīng)、不與所述所有單體通過共聚反應(yīng)進(jìn)入乳液的高分子結(jié)構(gòu)單元中；它們的用量較少，因?yàn)橛昧刻髸a(chǎn)生泡沫和重涂問題。
所述引發(fā)劑可為水溶性引發(fā)劑，優(yōu)選過硫酸鹽或偶氮類化合物；過硫酸鹽可為過硫酸鈉、過硫酸鉀及過硫酸銨；偶氮類化合物可為4，4-偶氮雙4-氰基戊酸(鈉)、4，4-偶氮雙4-氰基戊醇以及2，2-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽。所述引發(fā)劑的用量優(yōu)選為所有單體總重量的0.8～1.5％。
此外，可在乳液中加入pH調(diào)節(jié)劑，將陽離子乳液的pH值調(diào)節(jié)為4～7，將陰離子乳液的pH值調(diào)節(jié)為7～9。對陰離子乳液而言，所述pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)陰離子乳液中和劑，如氨水或有機(jī)胺，優(yōu)選高沸點(diǎn)有機(jī)胺，特別優(yōu)選N，N二乙醇胺、三乙醇胺、N，N二甲基乙醇胺以及2-甲基-2氨基丙醇。對陽離子乳液而言，所述pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)有機(jī)酸或無機(jī)酸，優(yōu)選稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、磷酸及醋酸等。所述陰離子乳液是在乳液合成時采用一種或多種的陰離子表面活性劑或/和陰非離子表面活性劑、或陰離子表面活性劑或/和陰非離子表面活性劑和非離子表面活性劑；所述陽離子乳液是在乳液合成時采用一種或多種的陽離子表面活性劑、或陽離子表面活性和非離子表面活性劑。
此外，還可在所述熱固性丙烯酸乳液中加入其它常規(guī)乳液合成助劑，如保護(hù)膠、pH穩(wěn)定劑等。所述保護(hù)膠可為聚乙烯醇、纖維素醚/酯、聚丙烯酸及聚丙烯酰胺等水溶性高聚物。所述pH穩(wěn)定劑可為碳酸鈉、碳酸氫鈉等。
所述熱固性丙烯酸乳液的制備步驟為(1)將所述的離子型烯屬單體、所述的表面活性劑及去離子水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍訜嶂?0～85℃，制成混合物A；(2)將所述的丙烯酸類單體、所述的乙烯類單體、所述的烯屬類硅烷偶聯(lián)劑和所述的交聯(lián)單體攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將所述的1～10％(重量)混合物B加入混合物A中，在40～85℃溫度下攪拌5～15分鐘，制成混合物C；(4)將所述的10～50％(重量)引發(fā)劑加入混合物C中，在75～85℃溫度下反應(yīng)20～60分鐘，直至無明顯的單體回流，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的引發(fā)劑同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在75～85°溫度下滴加2～3.5小時，然后保持75～85°溫度1～2小時；(6)用pH調(diào)節(jié)劑將乳液的pH值調(diào)至所需的pH值，然后用去離子水將乳液的固含量調(diào)至25～35％，制得熱固性丙烯酸乳液。
上述所有步驟中，可采用氮?dú)獗Ｗo(hù)。
所述步驟(3)中，混合物B的用量優(yōu)選3～8％(重量)。
所述步驟(3)中，引發(fā)劑的用量優(yōu)選15～35％(重量)。
所制得的熱固性丙烯酸乳液的平均粒徑為0.1～2μm，優(yōu)選0.1-1μm；數(shù)均分子量為1000～50000，優(yōu)選2000～30000；玻璃化溫度為-15～40℃，優(yōu)選0～30℃；固含量為20～40％，優(yōu)選25～35％；黏度為10秒～16秒(20℃，涂4杯)，優(yōu)選11～14秒。
用于空調(diào)換熱器鋁翅片的底涂涂料，包括下述組分(1)上述熱固性丙烯酸乳液，用量為20～60重量份；(2)水性樹脂，用量為0.5～20重量份，所述水性樹脂為水分散丙烯酸樹脂、水性環(huán)氧樹脂、水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、水性飽和聚酯樹脂中的一種或一種以上混合物；(3)水性交聯(lián)劑，用量為2～15重量份；(4)助溶劑，用量為5～15重量份；(5)中和劑，用量為0.05～0.5重量份；(6)水性附著力促進(jìn)劑，用量為0～5重量份；(7)催化劑，用量為0.1～0.5重量份；(8)水，余量；上述組分總重量為100重量份。
所述熱固性丙烯酸乳液的用量優(yōu)選30～50重量份。
在底涂中加入所述水性樹脂，一方面可輔助底涂的固化使其涂膜更強(qiáng)韌，另一方面可提高底涂涂層的附著力，使其與鋁箔基材的接觸更緊密。
所述水分散丙烯酸樹脂和水性飽和聚酯樹脂，均優(yōu)選酸值為50～200mgKOH/g，更優(yōu)選酸值為80～120mgKOH/g。因?yàn)樗嶂档陀?0mgKOH/g，會影響涂膜的密著性，酸值太高又將導(dǎo)致黏度太高，不利于操作施工和薄涂涂布。
所述水性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂，其分子骨架特征均為雙酚A型，重均分子量為200～30000，優(yōu)選200～15000。如果分子量太高，一方面與丙烯酸乳液的混溶性不好，另一方面導(dǎo)致黏度過高不利于操作施工和薄涂涂布；反之，分子量太低，會影響涂膜的強(qiáng)韌性和密著性，不利于持續(xù)防腐作用。
所述水性交聯(lián)劑可為氨基樹脂、水性異氰酸酯。
所述助溶劑可為乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚、正丁醇、異丁醇、丙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚中的一種或多種，優(yōu)選乙二醇單丁醚。
所述中和劑可為低分子胺，如氨水、N，N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺、三乙醇胺、2-甲基2-氨基丙醇等；優(yōu)選N，N-二甲基乙醇胺，2-甲基2-氨基丙醇。
所述水性附著力促進(jìn)劑可為Degussa的EP-1300，Hammond Group Inc.的Halox 570，Byers的Borcher HMP。
所述催化劑可為對甲基苯磺酸、二壬基萘二磺酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、二月桂酸二丁基錫、環(huán)烷酸鋅等。
此外，在底涂中還可加入水性助劑，如消泡劑、防霉劑、防腐劑、偶聯(lián)劑等；這些水性助劑需有良好的相溶性，且不影響底涂涂料的重涂性和耐黃變性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果(1)所述熱固性丙烯酸乳液的表面活性劑含量低，泡沫少，附著力強(qiáng)；(2)含有該熱固性丙烯酸乳液的底涂穩(wěn)定性好、泡沫量低、適用于空調(diào)換熱器鋁翅片鋁箔的高速連續(xù)涂布；(3)由于該底涂中，表面活性劑含量低，從而降低其吸水性，同時含有較高的羥基、羧基以及環(huán)氧基/環(huán)氧磷酸基等極性基團(tuán)，使該底涂涂層與鋁箔表面的接觸更緊密，提高底涂涂層對鋁箔表面的保護(hù)和持久耐腐蝕性；(4)在空調(diào)換熱器鋁翅片的鋁箔表面涂敷該底涂后，加熱固化所形成的涂層具有良好的機(jī)械加工性和耐腐蝕性；(5)在鋁箔表面涂敷所述底涂而形成的涂層具有良好的重涂性，可配套涂布多種市售或自制的親水性面涂，底涂涂層與面涂涂層之間有良好的層間附著力。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1配方(1)乙烯基磺酸鈉(25％水溶液) 8.0g十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 4.0g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 35.5g丙烯酸異辛酯 15.0g丙烯酸丁酯 18.4g丙烯酸 1.5g
丙烯酸羥乙酯 25gA-174(GE公司硅烷部) 1.0g乙烯基叔碳酸酯(EXXON公司) 1.5g三羥甲基丙烷二烯丙基醚 0.1配方(3)過硫酸鉀(5％水溶液) 16g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至40℃，制成混合物A(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將1％(重量)的混合物B加入混合物A中，在40℃溫度下攪拌15分鐘，制成混合物C；(4)將50％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在85℃下反應(yīng)20分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在85℃溫度下滴加2.5小時，滴加完后在85℃下保溫1小時，然后用三乙醇胺將乳液中和至pH值為7～8，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為35％，制得陰離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例2配方(1)AMPS(Lubrizol公司)的25％氨水溶液*4.0g十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 16.0g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 42.95g丙烯酸異辛酯 20.0g丙烯酸丁酯 14.0g甲基丙烯酸 4.0g甲基丙烯酸羥乙酯 15g
Witco A-172(GE公司硅烷部) 1.5g甲基丙烯酸縮水甘油酯 1.5g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 0.05配方(3)過硫酸鉀(5％水溶液) 30g(*AMPS 25％氨水溶液的配制將AMPS固體用去離子水配成30％水溶液，然后用氨水調(diào)節(jié)pH至5-6，再用去離子水調(diào)節(jié)有效份，以AMPS計(jì)為25％。)熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至85℃，制成混合物A(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將10％(重量)的混合物B加入混合物A中，在85℃溫度下攪拌5分鐘，制成混合物C；(4)將10％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在85℃下反應(yīng)20分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在85℃溫度下滴加2小時，滴加完后在85℃下保溫2小時，然后用氨水將乳液中和至pH值為7～8，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為25％，制得陰離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例3配方(1)AMPS(NH3)(Lubrizol公司)(25％水溶液) 16.0g十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 2.0g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 40.3g丙烯酸異辛酯 16.0g丙烯酸丁酯 21.0g丙烯酸 8.0g
丙烯酸羥乙酯 10gA-151(GE公司硅烷部) 0.5g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 0.2g配方(3)過硫酸鉀(5％水溶液) 60g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至70℃，制成混合物A；(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將5％(重量)的混合物B加入混合物A中，在70℃溫度下攪拌10分鐘，制成混合物C；(4)將30％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在80℃下反應(yīng)30分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在80℃溫度下滴加2.5小時，滴加完后在80℃下保溫1小時，然后用二乙醇胺將乳液中和至pH值為7～8，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為30％，制得陰離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例4配方(1)AMPS(Na)(Lubrizol公司)(25％水溶液) 8.0g月桂醇聚氧乙烯醚磺酸鈉(25％水溶液) 6.0g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 14.0g丙烯酸異辛酯 11.15g丙烯酸丁酯 38.0g丙烯酸 0.8g丙烯酸羥乙酯 30gA-172(GE公司硅烷部) 0.05g
二甲基丙烯酸聚乙二醇酯 4.0g配方(3)過硫酸鉀(5％水溶液) 10g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至50℃，制成混合物A；(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將4％(重量)的混合物B加入混合物A中，在75℃溫度下攪拌10分鐘，制成混合物C；(4)將25％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在75℃下反應(yīng)60分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在75℃溫度下滴加3.5小時，滴加完后在75℃下保溫1小時、再在80℃下保溫1小時，然后用N，N二甲基乙醇胺將乳液中和至pH值為7～8，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為30％，制得陰離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例5配方(1)COPS-1(Rhodia公司(25％水溶液) 8.0g十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 4.0g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 32g醋酸乙烯酯 3g丙烯酸丁酯 36.5g甲基丙烯酸 1.5g甲基丙烯酸羥乙酯 25g配方(3)過硫酸鉀(5％水溶液) 16g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至60℃，制成混合物A；(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將5％(重量)的混合物B加入混合物A中，在80℃溫度下攪拌10分鐘，制成混合物C；(4)將30％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在80℃下反應(yīng)30分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在80℃溫度下滴加2小時，滴加完后在80℃下保溫1小時、再在85℃下保溫1小時，然后用2-甲基2-氨基丙醇將乳液中和至pH值為7～8，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為30％，制得陰離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例6配方(1)十二烷基苯磺酸鈉(5％水溶液) 10g對苯乙烯基磺酸鈉(5％水溶液) 40g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 17g丙烯酸異辛酯 14.5g丙烯酸丁酯 30g丙烯酸月桂酯 18.4g甲基丙烯酸 4.0g甲基丙烯酸羥乙酯 11g甲基丙烯酸縮水甘油酯 2.0g二丙烯酸四乙二醇酯 1.0gA-2171(GE公司硅烷部) 0.1g配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 20g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如同實(shí)施例3。
實(shí)施例7
配方(1)AP-065(Rhodia公司)(5％水溶液) 10gJS-2(三菱化學(xué))(5％水溶液) 40g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 20g丙烯酸異辛酯 10g丙烯酸丁酯 41.0g丙烯酸月桂酯 8.9g丙烯酸 4.0g丙烯酸羥乙酯 11g2-甲基丙烯酰乙氧基磷酸酯 0.5g二甲基丙烯酸三乙二醇酯 2.0gA-151(GE公司硅烷部) 0.1g配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 16g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如同實(shí)施例4。
實(shí)施例8配方(1)十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 4.0gDNS-10(雙鍵化學(xué)，30％水溶液) 3.7gBvconc(科萊恩)(50％水溶液) 0.4gV5127(科萊恩)(100％有效份) 0.3gAMPS(Na)(Lubrizol公司)(50％水溶液) 0.4g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 18g苯乙烯 24.7g丙烯酸丁酯 22.8g丙烯酸 1g丙烯酸羥丙酯 16g
甲基丙烯酸羥乙酯 11.0gPEG400DMA(Bisomer公司)(長鏈交聯(lián)單體) 3.0gDV-6280(Rhodia公司) 3.0g配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 60g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如同實(shí)施例3。
實(shí)施例9配方(1)十二烷基苯磺酸鈉(5％水溶液) 4g壬基酚聚氧乙烯醚(25％水溶液) 2.4gAMPS(Na)(Lubrizol公司)(50％水溶液) 2.0g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 26.8g丙烯酸丁酯 42.7g丙烯酸 2.0g丙烯酸羥丙酯 18g甲基丙烯酸羥乙酯 9.0gA-172(GE公司硅烷部) 0.5g配方(3)過硫酸銨(5％水溶液) 20g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如同實(shí)施例4。
實(shí)施例10配方(1)十二烷基二甲基芐基氯化銨(20％水溶液) 7.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(25％水溶液) 4g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 17g丙烯酸異辛酯 16.5g
丙烯酸丁酯 29g丙烯酸月桂酯 19g甲基丙烯酸 4.0g甲基丙烯酸羥乙酯 11g甲基丙烯酸縮水甘油酯 2.0g二丙烯酸二乙二醇酯 0.5g配方(3)2，2-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽(5％水溶液) 16g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至70℃，制成混合物A；(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將5％(重量)的混合物B加入混合物A中，在70℃溫度下攪拌10分鐘，制成混合物C；(4)將25％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在75℃下反應(yīng)30分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在75℃溫度下滴加3小時，滴加完后在75℃下保溫1小時、再在80℃下保溫1小時，然后用3N鹽酸將乳液酸化至pH值為5～6。最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為30％，制得陽離子熱固性丙烯酸乳液。
實(shí)施例11配方(1)十六烷基芐基二甲基氯化銨(5％水溶液) 8g壬基酚聚氧乙烯醚(5％水溶液) 8g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(25％水溶液) 8g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 12.6g丙烯酸異辛酯 25.0g
丙烯酸丁酯 40.0g丙烯酸 4.0g丙烯酸羥乙酯 15g甲基丙烯酸二甲氨乙酯 1.0gWitcoA-2171(GE公司硅烷部) 0.2g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 0.2g配方(3)4，4-偶氮雙4-氰基戊酸鈉(5％水溶液) 60g熱固性丙烯酸乳液的制備步驟如下(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的1升反應(yīng)瓶中，依次加入配方(1)中的各物質(zhì)，攪拌混合均勻，加熱至70℃，制成混合物A；(2)在燒杯中依次加入配方(2)中的所有單體，攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將5％(重量)的混合物B加入混合物A中，在70℃溫度下攪拌10分鐘，制成混合物C；(4)將25％(重量)的配方(3)中物質(zhì)加入混合物C，在80℃下反應(yīng)30分鐘，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的配方(3)中物質(zhì)同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在80℃溫度下滴加2.5小時，滴加完后在80℃下保溫1小時、再在85℃下保溫1小時，然后用醋酸將乳液酸化至pH值為5～6，最后用去離子水將乳液的固含量調(diào)節(jié)為30％，制得陽離子熱固性丙烯酸乳液。
對比例1配方(1)十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 40gAP-065(30％)(Rhodia公司) 2.0gV5127(100％)(科萊恩) 2.0gAMPS(NH3)(50％水溶液)(Lubrizol公司) 6g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 21g
丙烯酸異辛酯 15.3g丙烯酸丁酯 31g丙烯酸月桂酯 10g甲基丙烯酸 4.0g甲基丙烯酸羥乙酯 11g甲基丙烯酸縮水甘油酯 2.0g二丙烯酸四乙二醇酯 0.5gWitco A-172(GE公司硅烷部) 0.2配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 20g具體制備過程同實(shí)施例6。
對比例2配方(1)十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 30g壬基酚聚氧乙烯醚(5％水溶液) 30gAMPS(NH3)(50％水溶液) 1.6g去離子水 150g配方(2)苯乙烯 40.0g丙烯酸丁酯 42.2g丙烯酸 3.0g甲基丙烯酸羥乙酯 6.0gRhodia DV-6280 3.0g二甲基丙烯酸三乙二醇酯 5.0g配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 20g具體制備過程同實(shí)施例2。
對比例3配方(1)
十二烷基苯磺酸鈉(5％水溶液) 4.0gDNS-10(雙鍵化學(xué)，30％水溶液) 3.7gBvconc(50％水溶液)(科萊恩公司) 0.4gV5127(100％)(科萊恩公司) 0.3gAMPS(Na)(Lubrizol公司)(50％水溶液) 0.4g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 30g苯乙烯 32g丙烯酸丁酯 20.0g丙烯酸 0.2g甲基丙烯酸羥乙酯 15gPEG400DMA(Bisomer公司) 0.3gA-174(GE公司硅烷部) 2.0g配方(3)過硫酸鈉(5％水溶液) 20g具體制備過程同實(shí)施例3。
對比例4配方(1)十二烷基硫酸鈉(5％水溶液) 4.0gDNS-10(雙鍵化學(xué)，30％水溶液) 3.7g科萊恩Bvconc(50％水溶液) 0.4g科萊恩V5127(100％水溶液) 0.3gAMPS(Na)(50％水溶液) 0.4g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 19.5g丙烯酸丁酯 63g丙烯酸 2.0g丙烯酸羥乙酯 15.0g配方(3)
過硫酸鈉(5％水溶液) 5g具體制備過程同實(shí)施例4。
對比例5配方(1)十六烷基芐基二甲基氯化銨(25％水溶液) 8g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(25％水溶液) 20g去離子水 150g配方(2)甲基丙烯酸甲酯 24.6g丙烯酸異辛酯 20.0g丙烯酸丁酯 30.0g丙烯酸 4.0g丙烯酸羥乙酯 15g甲基丙烯酸二甲氨乙酯 1.0gWitco A-151(GE公司硅烷部) 0.2三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 0.2g配方(3)4，4-偶氮雙4-氰基戊酸鈉(5％水溶液) 60g具體制備過程同實(shí)施例11。
上述實(shí)施例1～11、對比例1～5所合成的熱固性丙烯酸乳液的物理性能見表1表1


*乳液共聚物的Tg按下式計(jì)算而得1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+...+Wi/Tgi+...+Wn/Tgn，其中Tgi代表組成聚合物的n種單體每一種單體均聚物的玻璃化溫度，以絕對溫度(L)表示，Wi代表每種單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即W1+W2+...+Wi+...+Wn＝1*凍融循環(huán)次數(shù)，-18℃12小時，25℃12小時為一次循環(huán)，不破乳，每一次循環(huán)黏度變化不超過5秒*機(jī)械穩(wěn)定性，300克乳液，2000-3000轉(zhuǎn)分散15分鐘，不破乳，不分層，不團(tuán)聚，沒有顆粒物出現(xiàn)為優(yōu)級用◎表示，○良，△一般，×差*泡沫量，每一種乳液各300克，2000-3000轉(zhuǎn)分散15分鐘，比較泡沫量的多少以及泡沫消失速度，◎泡沫少，消失快，○泡沫量較少，消失較快，△泡沫量較多，消失較慢，×泡沫量多，消失慢*儲存穩(wěn)定性室溫條件儲存時間◎12個月乳液無變化，○6個月，△3個月，×小于3個月由表1可見，羥基、羧基單體以及引發(fā)劑的用量低都不利于樹脂穩(wěn)定，離子型單體用量超過4％也不利于乳液穩(wěn)定，可以理解為羥基、羧基單體含量低時，樹脂自身的親水性不夠，不能在低表面活性劑時穩(wěn)定的分散在水里，此外，羥基、羧基單體含量低，也不利于乳液與交聯(lián)劑的交聯(lián)固化反應(yīng)，引發(fā)劑量太低，反應(yīng)不均勻，也不完全，而離子單體用量高時，由于離子單體親水性太強(qiáng)，極性強(qiáng)，不利于與其它單體在膠束液滴或乳液液滴中共聚，而傾向于在水中自聚，也不利于均勻反應(yīng)和乳液的穩(wěn)定；玻璃化溫度太高，乳液的凍融穩(wěn)定性差，玻璃化溫度太低，固化速度慢，不利于高速涂布。傳統(tǒng)表面活性劑用量大，雖然有利于乳液的穩(wěn)定，但由此引起的泡沫不利于高速涂布，也不利于涂層的防腐性。本發(fā)明中所述的各成分在優(yōu)選范圍內(nèi)，得到的乳液不僅泡少、穩(wěn)定好，還可工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)施例12～22用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂，由包括實(shí)施例1～11所制備的熱固性丙烯酸乳液等組成，具體組分及含量見表2。
對比例6～10涂料組合物，由包括對比例1～5所制備的丙烯酸乳液等組成，具體組分及含量見表2。
表2 (單位g)

表2中
R01～R11代表由實(shí)施例1～11制備得到的熱固性丙烯酸乳液；COR1～COR5代表由對比例1～5制備得到的丙烯酸乳液；(1)水性樹脂A水性環(huán)氧樹脂3520-WY-55Surface SpecialityB水性飽和聚酯Uradil SZ255 DSMC水性環(huán)氧酯HD-E50北京金匯利化工材料有限公司D水性環(huán)氧丙烯酸樹脂WY-12H中化建常州涂料研究所(2)附著力促進(jìn)劑EEP-1300 DegussaFHalox 570 Hammond Group Inc.
GBorcher HMP Byers(3)水性交聯(lián)劑HCymel 303 Cytec Co.，Ltd.
ICymel 1168 Cytec Co.，Ltd.
J Resimene 747 UCB-Grou pKTrixene B1 7986 Baxene Chemicals Ltd.
(4)催化劑LCycat 4040 Cytec Co.，LtdMCyact 500 Cytec Co.，LtdN二月桂酸二丁基錫(5)中和劑ON，N-二甲基乙醇胺P2-甲基2-氨基丙醇Q乙酸助溶劑乙二醇單丁醚對實(shí)施例12～22的用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂、對比例6～10的涂料組合物進(jìn)行性能測試，具體參數(shù)見表3樣板制備將牌號為8011或1030B，厚度為0.105～0.115mm的鋁箔在堿性脫脂劑中浸泡一定時間，脫除表面的軋制油，然后用自來水和去離子水依次清洗一次，再在1000℃烘干。用線棒涂布器將配制好的涂料樣品涂敷在上述清洗干凈的鋁箔上，在280℃烘烤20-25秒。控制干膜厚度為0.8～1.0微米。待樣板冷卻后，再在上面涂敷親水性面涂，加熱固化后，制得樣板。
表3中，各性能參數(shù)的指標(biāo)為(1)耐堿性樣板在20％的NaOH中浸泡10分鐘◎涂層不起泡無脫落○涂層有少量小氣泡△涂層有較多小氣泡×涂層脫落或有大量氣泡產(chǎn)生(2)附著力用漆膜劃格器在樣板上劃出100個間隔為1mm的格子，用透明膠帶測試附著力，分別測試底涂和基材的附著力以及面涂和底涂的層間附著力◎涂層無脫落○涂層脫落面積小于2％△涂層脫落面積2-5％×涂層脫落面積大于5％(3)耐鹽霧性測試條件5％NaCl，40℃，連續(xù)噴霧◎1000小時耐鹽霧等級9.8級○500小時耐鹽霧等級9.8級△100小時耐鹽霧等級9.8級×100小時耐鹽霧等級＜9.8級(4)耐濕熱性測試條件400C相對濕度>95％1000小時◎樣板無變化○樣板表面有個別細(xì)小腐蝕點(diǎn)△樣板表面有較多細(xì)小腐蝕點(diǎn)×樣板表面有較大的腐蝕點(diǎn)，或穿孔(5)耐水煮性將樣板在沸騰的水中煮沸30min，觀察涂層外觀變化。
◎樣板無變化○樣板輕微發(fā)白△樣板發(fā)白，能刮掉。
×涂層脫落(6)耐黃變性將樣板在300℃烘烤5分鐘，觀察涂層外觀變化◎涂層輕微黃變○涂層變?yōu)橥咙S色
△涂層變?yōu)楹贮S色×涂層變?yōu)楹趾谏?7)后加工性1.T彎將有涂層的樣板涂層朝外對折，考察折痕處涂層有無脫落。
無脫落合格2.沖擊將樣板放在漆膜沖擊器上，1kg重錘在50厘米高度自由下落，沖擊樣板，正反面均測試，涂層無脫落開裂為合格。
3.杯突將樣板放在杯突儀上，壓升高度5mm，樣板上涂層無脫落開裂為合格。
(8)儲存穩(wěn)定性評判標(biāo)準(zhǔn)同樹脂的穩(wěn)定性表3實(shí)施例12～22、對比例6～10的性能測試結(jié)果

由表3可見，本發(fā)明中的乳液所使用的傳統(tǒng)表面活性劑或乳化劑含量低，同時含有較高的羥基，羧基，配合其它含羧基的水性聚脂/丙烯酸樹脂以及含有環(huán)氧基/環(huán)氧磷酸基的水性樹脂，所形成的水性涂料，在降低泡沫量時又能使涂料穩(wěn)定，便于涂料高速連續(xù)涂布，用于空調(diào)換熱器鋁翅片涂敷，可使涂層對鋁箔的接觸更密著，以增進(jìn)底涂對基材的保護(hù)，提高底涂層的持久耐腐蝕性。同時涂層有良好的重涂性，可配套涂布多種商品親水面涂，底涂層與面涂層之間有良好的層間附著力。與無機(jī)鉻化底涂比較，不僅滿足了空調(diào)換熱器對底涂的綜合性能要求，而且環(huán)境友好。
權(quán)利要求
1.一種熱固性丙烯酸乳液，包括下述組分(1)一種或多種丙烯酸類單體，用量為所有單體總重量的58％～99.5％；所述丙烯酸類單體包括羧基丙烯酸類單體和羥基丙烯酸類單體以及其他丙烯酸類單體，其中羧基丙烯酸類單體占所有單體總重量的0.8％～8％，羥基丙烯酸類單體占所有單體總重量的10％～30％；(2)一種或多種離子型烯屬類單體，用量為所有單體總重量的0.5～4.0％；(3)乙烯類單體，用量為所有單體總重量的0～35％；(4)烯屬類硅烷偶聯(lián)劑，用量為所有單體總重量的0～1.5％；(5)交聯(lián)單體，其分子結(jié)構(gòu)中至少含有兩個雙鍵，用量為所有單體總重量的0～4％；(6)表面活性劑，用量為所有單體總重量的0.1～1.5％；(7)引發(fā)劑，用量為所有單體總重量的0.5～3％；上述所有組分重量均為固體重量；所述所有單體由上述(1)～(5)所列的單體組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述丙烯酸類單體的用量為所有單體總重量的70％～98％，其中，羧基丙烯酸類單體的用量為所有單體總重量的1.5％～4.0％，羥基丙烯酸類單體的用量為所有單體總重量的15％～25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述其他丙烯酸類單體為丙烯酸類軟硬單體和丙烯酸類官能單體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述丙烯酸類官能單體為酰胺基丙烯酸類單體、環(huán)氧基丙烯酸類單體、磷酸(酯)基丙烯酸類單體、氨基丙烯酸類單體中的一種或一種以上混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述離子型烯屬類單體為含有雙鍵的羧酸鹽、磺酸(鹽)或季銨鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述乙烯類單體為苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、過氯乙烯或乙烯基叔碳酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述烯屬類硅烷偶聯(lián)劑為含丙烯?；蚝蚁┗墓柰榕悸?lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述交聯(lián)單體為三羥甲基丙烷二烯丙基醚、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、或(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性丙烯酸乳液，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸鹽或偶氮類化合物。
10.權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的熱固性丙烯酸乳液的制備方法，包括下述步驟(1)將所述的離子型烯屬單體、所述的表面活性劑及去離子水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加熱?0～85℃，制成混合物A；(2)將所述的丙烯酸類單體、所述的乙烯類單體、所述的烯屬類硅烷偶聯(lián)劑和所述的交聯(lián)單體攪拌混合均勻，制成混合物B；(3)將所述的1～10％(重量)混合物B加入混合物A中，在40～85℃溫度下攪拌5～15分鐘，制成混合物C；(4)將所述的10～50％(重量)引發(fā)劑加入混合物C中，在75～85℃溫度下反應(yīng)20～60分鐘，直至無明顯的單體回流，制成種子乳液D；(5)將剩余的混合物B、剩余的引發(fā)劑同時分別半連續(xù)滴加入種子乳液D中，在75～85°溫度下滴加2～3.5小時，然后保持75～85℃溫度1～2小時；(6)用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液的pH值，然后用去離子水將乳液的固含量調(diào)至25～35％，制得熱固性丙烯酸乳液。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱固性丙烯酸乳液的制備方法，其特征在于所述步驟(1)～(6)中，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱固性丙烯酸乳液的制備方法，其特征在于所制得的熱固性丙烯酸乳液的平均粒徑為0.1～2μm；數(shù)均分子量為1000～50000，；玻璃化溫度為-15～40℃；固含量為20～40％；黏度為10秒～16秒。
13.用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂，包括下述組分(1)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的熱固性丙烯酸乳液，用量為20～60重量份；(2)水性樹脂，用量為0.5～20重量份，所述水性樹脂為水分散丙烯酸樹脂、水性環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧磷酸酯樹脂、水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、水性飽和聚酯樹脂中的一種或一種以上混合物；(3)水性交聯(lián)劑，用量為2～15重量份；(4)助溶劑，用量為5～15重量份；(5)中和劑，用量為0.05～0.5重量份；(6)水性附著力促進(jìn)劑，用量為0～5重量份；(7)催化劑，用量為0.1～0.5重量份；(8)水，余量；上述組分總重量為100重量份。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述熱固性丙烯酸乳液的用量為30～50重量份。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述水分散丙烯酸樹脂和水性飽和聚酯樹脂，其酸值為50～200mgKOH/g。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述水性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂，其分子骨架特征均為雙酚A型，重均分子量為200～3000。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述水性交聯(lián)劑為氨基樹脂或水性異氰酸酯。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述助溶劑為乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚、正丁醇、異丁醇、丙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚中的一種或一種以上混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耐腐蝕底涂，其特征在于所述中和劑為氨水、N，N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺、三乙醇胺、或2-甲基2-氨基丙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱固性丙烯酸乳液及其制備方法、以及含有該乳液且用于空調(diào)換熱器鋁翅片的耐腐蝕底涂。該熱固性丙烯酸乳液包括丙烯酸類單體、離子型烯屬類單體、乙烯類單體、烯屬類硅烷偶聯(lián)劑、交聯(lián)單體、表面活性劑和引發(fā)劑，通過種子乳液及半連續(xù)滴加工藝制備得到。該底涂涂料包括該熱固性丙烯酸乳液，水性樹脂，水性交聯(lián)劑，助溶劑，中和劑，水性附著力促進(jìn)劑，催化劑和水。本發(fā)明提供的熱固性丙烯酸乳液的表面活性劑含量低，泡沫少，附著力強(qiáng)；該耐腐蝕底涂的機(jī)械加工性和耐腐蝕性高、具有良好的重涂性，可配套涂布多種市售或自制的親水面涂涂料。
文檔編號C09D133/14GK1814663SQ20051003313
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者唐靖, 黃光燕, 陳興耀, 陳勇, 李晨雋, 唐泉 申請人:廣州慧谷化學(xué)有限公司