本發(fā)明涉及防腐蝕涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車鋼板彈簧防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
丙烯酸單體常在水性丙烯酸樹脂的聚合過程中被采用，由于丙烯酸上的親水性羧基的存在，使得聚合物乳液穩(wěn)定性增強，在干膜的條件下，羧基能夠與底材緊密的粘附在一起，大大提高了涂層間的附著力；但是在潮濕環(huán)境中，由于丙烯酸上的羧基親水，與水之間的締合作用很強烈，水分子容易通過毛細管吸附進入涂層與金屬的界面中，導(dǎo)致羧基與金屬基材表面的作用力大大降低，潮濕狀態(tài)附著力表現(xiàn)不佳，耐水性降低，隨之也會影響涂膜的防腐性能。功能磷酸酯單體是磷酸單酯、磷酸二酯和少量磷酸的混合物；磷酸單酯可以與金屬基材發(fā)生反應(yīng)生成磷酸單酯鐵鹽，形成致密的保護膜，這樣樣磷酸酯就被牢固地連接到基材上，從而提高了涂膜的附著力；
近年來，因為功能磷酸酯在提高涂膜防銹性能以及抗閃銹方面的奇效，使得他越來越受到重視，隨著越來越多的研發(fā)工作者開始研究它在水性丙烯酸防腐涂料中的應(yīng)用。將其作為添加劑提高的防腐蝕性能明顯，并且操作過程簡單、方便，已經(jīng)成為今后水性防腐涂料研究的一個重要發(fā)展方向；
然而，功能性磷酸酯單體多為進口，價格比較昂貴，磷酸酯單體制備的工藝較為復(fù)雜，國內(nèi)對其合成過程系統(tǒng)的研究比較少，這些不利因素局限了磷酸酯在水性丙烯酸防腐涂料中的應(yīng)用發(fā)展。然而發(fā)性能更優(yōu)、更便宜的磷酸酯進展緩慢，所以，簡化磷酸酯的制備工藝以及盡量提高功能磷酸酯單體的利用率成為目前切實可行的方法；環(huán)氧樹脂對丙烯酸樹脂的改性對漆膜的硬度以及耐水性有顯著的提高；
磷酸酯功能單體對丙烯酸樹脂的改性能夠高效的提高漆膜的防銹性能，而且操作簡便。由于目前含氟乳化劑與氟單體價格昂貴，接枝效率低。本發(fā)明考慮到汽車鋼板彈簧涂裝的特殊要求，采用磷酸酯單體以及環(huán)氧丙烯酸單體改性丙烯酸樹脂為主體樹脂；
汽車鋼板彈簧的涂裝過程是：一片一片鋼板彈簧進行涂裝，然后總成鎖在一起再進行涂裝的。如果涂層厚，鎖在一起的過程中，兩彈簧片之間的涂層就會擠壓出來，甚至破壞涂層。如果涂層太薄，一般的涂料防銹性能差，不足以保護汽車鋼板彈簧片，這就需要制得的新涂料涂層較薄的情況下?lián)碛斜M可能高的防銹性能。目前國內(nèi)外汽車鋼板彈簧的涂層均較厚，或多或少的存在涂層總成過程中太厚擠壓的破壞，這些破壞處會進一步成為銹蝕點，嚴重的影響汽車鋼板彈簧涂層的質(zhì)量，盡可能提高單位厚度涂層的防銹性正逐漸成為急需解決的難題。于是，本發(fā)明采用丙烯酸樹脂作為主體樹脂，用環(huán)氧樹脂對它進行改性，這就使得新涂料既具有環(huán)氧樹脂優(yōu)異的防腐性能、附著力，又具有丙烯酸樹脂優(yōu)異的耐化學(xué)品性以及柔韌性，極大的提高了單位厚度涂層的防銹性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種汽車鋼板彈簧防腐涂料及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種汽車鋼板彈簧防腐涂料，它是由下述重量份的原料組成的：
鉬酸銨0.6-1、甲基丙烯酸羥乙酯7-9、五氧化二磷0.8-1、對甲氧基苯酚2-3、四丁基溴化銨0.6-2、丙烯酸17-20、甲基丙烯酸甲酯6-8、環(huán)氧樹脂E-51140-150、過硫酸銨0.07-0.1、碳酸氫鈉2-3、十二烷基苯磺酸鈉0.6-1、蓖麻油酸1-2、聚乙烯吡咯烷酮3-4、辛基異噻唑啉酮0.8-1、亞磷酸雙酚A酯2-4、鄰苯二甲酸酐0.6-1、羊毛脂3-4、硅灰石粉5-7。
一種所述的汽車鋼板彈簧防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述鉬酸銨加入到其重量10-14倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為60-67℃，保溫攪拌5-9分鐘，加入上述鄰苯二甲酸酐，攪拌至常溫，得酸酐分散液；
（2）取上述對甲氧基苯酚重量的65-70%，與上述甲基丙烯酸羥乙酯混合，升溫溫度為30-35℃、1000-1200轉(zhuǎn)/分下保溫攪拌10-13分鐘，加入上述五氧化二磷，升高溫度為70-75℃，保溫攪拌100-120分鐘，加入上述酸酐分散液，送入87-90℃的恒溫水浴中，保溫攪拌2.7-3小時，出料冷卻，得羥基磷酸酯；
（3）將上述四丁基溴化銨、剩余的對甲氧基苯酚混合，加入到上述丙烯酸中，攪拌均勻，得丙烯酸分散液；
（4）將上述蓖麻油酸加入到其重量4-6倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為76-80℃，保溫攪拌10-20分鐘，加入上述羊毛脂，攪拌至常溫，加入上述硅灰石粉，繼續(xù)保溫攪拌20-30分鐘，過濾，將沉淀水洗3-4次，常溫干燥，得改性硅灰石粉；
（5）取上述環(huán)氧樹脂E-51，送入到100-110℃的油浴中，滴加上述丙烯酸分散液，保溫攪拌3-4小時，加入上述改性硅灰石粉，攪拌至常溫，得環(huán)氧丙烯酸酯單體；
（6）將上述辛基異噻唑啉酮加入到聚乙烯吡咯烷酮中，攪拌均勻，升高溫度為57-60℃，保溫攪拌10-14分鐘，與上述環(huán)氧丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸鈉混合，加入到混合料重量6-10倍的去離子水中，攪拌均勻，得預(yù)乳液；
（7）將上述碳酸氫鈉加入到其重量18-20倍的去離子水中，在70-75℃下攪拌均勻，加入上述過硫酸銨，升高溫度為80-85℃，滴加上述預(yù)乳液，滴加完畢后加入上述羥基磷酸酯，繼續(xù)保溫攪拌50-60分鐘，加入剩余各原料，降低溫度為60-65℃，保溫30-40分鐘，調(diào)節(jié)pH為6-7，研磨至細度小于50μm，即得。
本發(fā)明的優(yōu)點是：
使用方法：在使用前將本發(fā)明的涂料與其重量20-30%的Anquamine 2771固化劑混合，攪拌均勻，即可進行涂裝；
本發(fā)明通過核殼乳液聚合的方法，將環(huán)氧丙烯酸酯的環(huán)氧基固定在核殼結(jié)構(gòu)的核層，甲基丙烯酸作為親水交聯(lián)劑固定在核殼乳膠粒的外層，其中甲基丙烯酸上的羧基在乳液聚合的過程中先用有機胺中和封閉住，使得乳液在聚合以及貯存的過程中不會過早的發(fā)生環(huán)氧基與羧基的反應(yīng)，隨著水分蒸發(fā)，乳膠粒粒子接觸、堆積、變形、塌陷，聚合物大分子得到充分的混合，又隨著有機胺的揮發(fā)，越來越多的羧基被解封，于是分布在不同層中的環(huán)氧基和羧基相遇發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，構(gòu)成了本發(fā)明的自交聯(lián)乳液的交聯(lián)體系，漆膜的交聯(lián)度和致密性得到極大的提高；
本發(fā)明將含有大量磷羥基能夠與金屬的表面形成絡(luò)合物的磷酸酯單體引入到丙烯酸酯乳液中，磷酸酯單體中磷羥基與金屬表面有較強的螯合作用，可以與多價金屬作用形成磷酸鹽絡(luò)合物，并以共價鍵的形式把聚合物牢固地連接到金屬基材上，濕附著力明顯提高，大量的磷羥基分布在核殼乳液的殼層，殼層的磷羥基能夠第一時間與金屬表面接觸，防止“閃蝕”現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得乳液具有類似磷化作用的功能，既為汽車鋼板彈簧涂層省去了磷化處理這道工序，又不會產(chǎn)生磷化廢液而污染環(huán)境，降低了成本，解決了汽車鋼板彈簧涂層現(xiàn)階段“落地量”大、不環(huán)保、防銹能力差的問題；本發(fā)明加入了辛基異噻唑啉酮、聚乙烯吡咯烷酮等，有效的提高了成品涂膜的防腐性，增強了涂膜的耐候性，延遲了其使用壽命。
具體實施方式
一種汽車鋼板彈簧防腐涂料，它是由下述重量份的原料組成的：
鉬酸銨0.6、甲基丙烯酸羥乙酯7、五氧化二磷0.8、對甲氧基苯酚2、四丁基溴化銨0.6、丙烯酸17、甲基丙烯酸甲酯6、環(huán)氧樹脂E-51 146、過硫酸銨0.07、碳酸氫鈉2、十二烷基苯磺酸鈉0.6、蓖麻油酸1、聚乙烯吡咯烷酮3、辛基異噻唑啉酮0.8、亞磷酸雙酚A酯2、鄰苯二甲酸酐0.6、羊毛脂3、硅灰石粉5。
一種所述的汽車鋼板彈簧防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述鉬酸銨加入到其重量10倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為60℃，保溫攪拌5分鐘，加入上述鄰苯二甲酸酐，攪拌至常溫，得酸酐分散液；
（2）取上述對甲氧基苯酚重量的65%，與上述甲基丙烯酸羥乙酯混合，升溫溫度為30℃、1000轉(zhuǎn)/分下保溫攪拌10分鐘，加入上述五氧化二磷，升高溫度為70℃，保溫攪拌100分鐘，加入上述酸酐分散液，送入87℃的恒溫水浴中，保溫攪拌2.7小時，出料冷卻，得羥基磷酸酯；
（3）將上述四丁基溴化銨、剩余的對甲氧基苯酚混合，加入到上述丙烯酸中，攪拌均勻，得丙烯酸分散液；
（4）將上述蓖麻油酸加入到其重量4倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為76℃，保溫攪拌10分鐘，加入上述羊毛脂，攪拌至常溫，加入上述硅灰石粉，繼續(xù)保溫攪拌20分鐘，過濾，將沉淀水洗3次，常溫干燥，得改性硅灰石粉；
（5）取上述環(huán)氧樹脂E，送入到100℃的油浴中，滴加上述丙烯酸分散液，保溫攪拌3小時，加入上述改性硅灰石粉，攪拌至常溫，得環(huán)氧丙烯酸酯單體；
（6）將上述辛基異噻唑啉酮加入到聚乙烯吡咯烷酮中，攪拌均勻，升高溫度為57℃，保溫攪拌10分鐘，與上述環(huán)氧丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸鈉混合，加入到混合料重量6倍的去離子水中，攪拌均勻，得預(yù)乳液；
（7）將上述碳酸氫鈉加入到其重量18倍的去離子水中，在70℃下攪拌均勻，加入上述過硫酸銨，升高溫度為80℃，滴加上述預(yù)乳液，滴加完畢后加入上述羥基磷酸酯，繼續(xù)保溫攪拌50分鐘，加入剩余各原料，降低溫度為60℃，保溫30分鐘，調(diào)節(jié)pH為6，研磨至細度小于50μm，即得。
性能測試：
耐3%鹽水 700h無變化；
附著力 1 級，無“閃銹”；
抗沖擊性：≥50kg/cm；
耐酸性：（25%硫酸、25℃）：30d無變化；
耐堿性：（25%氫氧化鈉、25℃）：30d無變化。