本發(fā)明屬于丙烯酸乳液合成，具體涉及一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
1、鍍鋅鋼板應(yīng)用廣泛，但其在潮濕的環(huán)境中，鍍鋅層易發(fā)生腐蝕，使鍍鋅層表面形成暗灰色或白色疏松的腐蝕產(chǎn)物——白銹，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)出現(xiàn)紅銹，從而失去防腐效果。為了提高鍍層的耐蝕性，須在鋼鐵材料表面電鍍鋅或熱鍍鋅后，再對(duì)鍍層進(jìn)行鈍化處理，以便在鍍層表面形成致密的鈍化膜，提高鍍層耐蝕性，提高工件的使用壽命。
2、現(xiàn)有鈍化液(或者耐指紋涂層劑)的基礎(chǔ)成膜物均為水性有機(jī)樹脂，聚合方式為乳液聚合，包括聚乙烯類樹脂、硅烷樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚氨酯類樹脂等。丙烯酸樹脂來源廣泛，成本適中，而且具有快干性、硬度高和優(yōu)異的耐候性，被廣泛地應(yīng)用于涂料或基料。
3、例如：專利文獻(xiàn)cn118271948a提到了使用鋯鹽化(碳酸鋯銨)、硅烷偶聯(lián)劑、釩酸銨/高碘酸鈉和水性聚氨酯/丙烯酸樹脂的復(fù)合體系，通過線性與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的互穿網(wǎng)絡(luò)提升膜層致密性，通過氧化還原反應(yīng)形成穩(wěn)定鈍化膜。專利文獻(xiàn)cn114350239a通過混合線性結(jié)構(gòu)與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂/丙烯酸樹脂，形成線性結(jié)構(gòu)與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚氨酯樹脂/丙烯酸樹脂互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，添加硅烷偶聯(lián)劑和硅溶膠，耐鹽霧、耐溶劑性顯著提高。專利文獻(xiàn)cn117304789a將聚氨酯乳液、改性填料和硅酸鋰混合制得，改性填料上的巰基和聚氨酯分子鏈上的雙鍵接枝，提升涂膜的致密性，增加了耐指紋效果，同時(shí)聚氨酯分子鏈上含有機(jī)硅鏈段、長(zhǎng)鏈氟烷基和長(zhǎng)鏈烷基，且自身為超支化結(jié)構(gòu)，使得形成的涂膜具有很好的拒水拒油效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液及其制備方法，以滿足市場(chǎng)對(duì)用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液的需求。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
3、本發(fā)明的一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液，采用包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制成：甲基丙烯酸甲酯10％～15％、丙烯酸丁酯12％～18％、功能性單體1.0％～2.0％、丙烯腈0.7％～1.2％、氧化劑0.1％～0.5％、還原劑0.03％～0.08％、非離子乳化劑0.2％～0.4％、ph調(diào)節(jié)劑1％～5％、異丙醇5％～10％，余量為去離子水；所述功能性單體為丙烯酸和/或甲基丙烯酸中的至少一種與巰基乙酸-2-乙基己酯的混合物，二者的質(zhì)量比為(8～10):1。
4、優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液，采用包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制成：甲基丙烯酸甲酯13％、丙烯酸丁酯15％、功能性單體1.46％、丙烯腈0.89％、氧化劑0.2％、還原劑0.07％、非離子乳化劑0.27％、ph調(diào)節(jié)劑2％、異丙醇7.2％，余量為去離子水。
5、優(yōu)選地，所述氧化劑為偶氮二異戊腈和叔丁基過氧化氫，二者的質(zhì)量比為(1.1～1.3):1。
6、優(yōu)選地，所述還原劑為異抗壞血酸鈉；所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水；所述非離子乳化劑為科萊恩emulsogen?lcn?407非離子乳化劑。
7、優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液，還包括調(diào)節(jié)緩沖劑0.03％～0.1％、防腐劑0.1％～0.5％；所述調(diào)節(jié)緩沖劑為碳酸氫銨；所述防腐劑為異噻唑啉類防腐劑(例如羅門哈斯防腐劑kathon?lxe、卡松防腐劑)中的至少一種。
8、本發(fā)明所述的一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
9、s1，將所述功能性單體和50％～60％的甲基丙烯酸甲酯加入適量異丙醇中，攪拌均勻，得到單體混合液a；將所述丙烯酸丁酯、丙烯腈和剩余的甲基丙烯酸甲酯加入適量去離子水中，攪拌均勻，得到單體混合液b；
10、s2，將75％～85％的偶氮二異戊腈和85％～95％的異丙醇加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至73～80℃，開始滴加所述單體混合液a，滴加時(shí)間為120～180min；
11、s3，所述單體混合液a滴加完畢后，快速向反應(yīng)釜中加入剩余的偶氮二異戊腈，補(bǔ)足剩余的異丙醇；保溫73～80℃下繼續(xù)反應(yīng)120～180min；
12、s4，向反應(yīng)釜中滴加用去離子水稀釋過的氨水，滴加時(shí)間20～50min，調(diào)節(jié)ph值至8.5～9.0；
13、s5，向反應(yīng)釜中加入70％～95％的去離子水，攪拌并升溫至65～75℃；加入叔丁基過氧化氫，同時(shí)向反應(yīng)釜中滴加所述單體混合液b、還原劑和非離子乳化劑，滴加時(shí)間持續(xù)100～150min；繼續(xù)在65～78℃下保溫反應(yīng)70～120min；
14、s6，降溫至40℃以下，用剩余的去離子水調(diào)節(jié)固含量至28.0％～33.0％，過濾出料，得到所述的水性丙烯酸乳液；
15、所述水性丙烯酸乳液為乳白色至微黃色半透明乳液，25℃粘度為300～1000mpa.s，ph值至7.0～9.0。
16、進(jìn)一步地，當(dāng)需要添加調(diào)節(jié)緩沖劑和/或防腐劑時(shí)，需要在所述步驟s5結(jié)束后加入，攪拌均勻后再進(jìn)行所述步驟s6。
17、所述氧化劑和所述防腐劑均應(yīng)先溶解在去離子水中形成溶液后再使用。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：
19、本發(fā)明將丙烯酸/甲基丙烯酸(羧酸單體)與巰基乙酸-2-乙基己酯(簡(jiǎn)稱ehtg，硫醇鏈轉(zhuǎn)移劑)復(fù)配，兼具羧基錨定與硫基催化鈍化的雙重功能，與異丙酯的助分散協(xié)同，可以使乳液粒徑控制在80～120nm；在mma/ba主鏈中引入氰基(-cn)，增強(qiáng)了水性丙烯酸乳液的耐化學(xué)介質(zhì)性；優(yōu)選的原料搭配和合理的生產(chǎn)方法，保證了采用本發(fā)明的水性丙烯酸乳液配置的耐指紋涂層的附著力、耐水性和耐鹽霧性都十分優(yōu)異。
1.一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液，其特征在于，采用包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制成：甲基丙烯酸甲酯10%～15%、丙烯酸丁酯12%～18%、功能性單體1.0%～2.0%、丙烯腈0.7%～1.2%、氧化劑0.1%～0.5%、還原劑0.03%～0.08%、非離子乳化劑0.2%～0.4%、ph調(diào)節(jié)劑1%～5%、異丙醇5%～10%，余量為去離子水；所述功能性單體為丙烯酸和/或甲基丙烯酸中的至少一種與巰基乙酸-2-乙基己酯的混合物，二者的質(zhì)量比為（8～10）:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，采用包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制成：甲基丙烯酸甲酯13%、丙烯酸丁酯15%、功能性單體1.46%、丙烯腈0.89%、氧化劑0.2%、還原劑0.07%、非離子乳化劑0.27%、ph調(diào)節(jié)劑2%、異丙醇7.2%，余量為去離子水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，所述氧化劑為偶氮二異戊腈和叔丁基過氧化氫，二者的質(zhì)量比為（1.1～1.3）:1。
4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，所述還原劑為異抗壞血酸鈉；所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水；所述非離子乳化劑為科萊恩emulsogen?lcn?407非離子乳化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性丙烯酸乳液，其特征在于，一種用于金屬鈍化液的水性丙烯酸乳液，還包括調(diào)節(jié)緩沖劑0.03%～0.1%、防腐劑0.1%～0.5%；所述調(diào)節(jié)緩沖劑為碳酸氫銨；所述防腐劑為異噻唑啉類防腐劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一所述的水性丙烯酸乳液的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性丙烯酸乳液的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述水性丙烯酸乳液為乳白色至微黃色半透明乳液，25℃粘度為300～1000mpa.s，ph值至7.0～9.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性丙烯酸乳液的生產(chǎn)方法，其特征在于，當(dāng)需要添加調(diào)節(jié)緩沖劑和/或防腐劑時(shí)，在所述步驟s5結(jié)束后加入，攪拌均勻后再進(jìn)行所述步驟s6。