本文采用环氧乳液作为聚合物网络Ⅰ,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)作为组分Ⅱ单体,然后加入了引发剂、交联剂进行聚合、交联,形成LIPN。环氧乳液-聚丙烯酸酯(LIPN)的聚合反应式如式(4)。
选用合适的引发剂及交联剂,同时控制好反应温度及反应速度,才能使环氧乳液和聚丙烯酸酯相互贯穿而无化学键合。采用环氧乳液与丙烯酸单体合成胶乳互穿聚合物网络,在聚合过程中,使两聚合物网络互相贯穿,两种网络之间不形成化学键,而且两种网络并非分子水平上的相互贯穿,而是超分子水平的相互贯穿,是相区之间相互贯穿。因此LIPN既有丙烯酸树脂的耐候性、耐污性、防辐射性、耐磨性好的优点,又具有环氧树脂的耐腐蚀性、耐水性、抗张强度、耐冲击性及附着力好等优点,并可显著降低最低成膜温度,改善加工性能。
2.2颜填料的选择
水性高性能防腐涂料,除了要求达到VOC含量为250g/L[美国的1113法规、欧洲环境标志(Ecolabel)尺度、国家环境保护局规定]外,还要求颜填料不含有毒有害物质。
2.3金属底材闪蚀的处理
由于水的导电率高,使金属易腐蚀,水性涂料涂覆到钢铁底材上的一个突出的问题是出现闪蚀。闪蚀是涂膜在干燥过程中发生的点状锈斑,这种现象在喷砂底材上尤易发生。为解决该问题,本文选用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用。常用的闪蚀抑制剂有苯并异噻唑啉的衍生物、非金属有机物Nu2osept、邻苯二酰亚胺、亚硝酸钠、叔丁基胺、N,N-二甲基乙醇胺、烷基咪唑和辛酸胺等。活性颜料有磷酸锌、硼酸锌、有机改性磷酸锌、改性硼酸锌和硅铬酸铅等。本文主要采用邻苯二酰胺和磷酸锌配合使用来防止闪蚀。
2.4冻融稳定性
与大多数有机溶剂相比,水的冰点较高,因此水性环氧涂料的冻融稳定性较差。为改进其冻融稳定性,可在水性漆浆中加入部分与水互溶的有机助溶剂进行改性,最好是乙二醇或带2~8个碳原子的醇醚类溶剂,这样可以使其冰点下降,在低温下,以利于水的迁移和蒸发,使其蒸发速率比单纯的水体系更为均匀,因而固化更均匀,更完全,并使涂层具有更好的光泽、硬度及耐化学品性。几种醇醚类溶剂加量与冰点的关系如图1所示。