摘　要 : 用 C5 石油树脂和顺丁烯二酸酐改性亚麻仁油 , 制得水性树脂 , 并以该树脂与核壳苯丙乳胶液复配作为成膜物质 , 磷酸锌 - 氧化锌 - 硅溶胶等作为活性颜料 , 研制出水性带锈涂料。分析了影响涂料性能的主要因素。该涂料原料资源丰富 , 成本较低。

　　关键词 : 水性防锈涂料 ; 带锈涂料 ; 防锈颜料 ; 改性亚麻仁油 ; 核 / 壳苯乳液

　　0 　引　言

　　水性涂料无毒、不燃烧、无环境污染 , 再赋予其带锈转化性能 , 则可省去除锈工艺 , 既克服了锈尘危害操作者健康的弊病 , 又提高了工效 , 降低了施工成本。水性带锈涂料可以说是理想的环保涂料 , 近 30 年国内外的报道较多。

　　本研究的目的是将国内丰富的较价廉的原料资源———亚麻仁油和 C5 石油树脂用于水性涂料 , 同时提高涂料性能。乙烯生产的副产物 C5 石油树脂 , 价廉、耐老化、耐候、耐酸碱 , 但性脆、附着力差、亲水性能差。水性亚麻仁油亲水性、韧性好 , 但耐水性差。核壳苯丙乳液综合性能较好 , 价格适中 , 但不适于研磨操作。将三者有机结合作为成膜物 , 鲜见文献报道。将其作水性涂料成膜物质 , 既提高了涂料性能 , 又降低了成本。此外 , 采用价格较便宜的活性颜料 , 可转化与稳定铁锈 , 进一步降低了涂料成本。

　　1 　试验原理

　　1. 1 　树脂改性原理

　　亚麻仁油具有隔离双键 , 在较高温度 (180 ～ 210 ℃ ) 下发生分子内部异构化 , 形成共轭双键 , 然后与顺丁烯二酸酐进行狄尔斯 - 阿德尔反应。亚麻仁油分子不饱和碳原子上的氢原子和双键链上的α活泼氢原子也与顺丁烯二酸酐反应 , 上述反应使油分子链上结合上极性的羧酸基团 , 用胺类物质中和羧酸得到具有亲水性的有机胺盐 [ 1 ] 。

　　C5 石油树脂是戊二烯和环戊二烯聚合物 , 存在双键 , 也可与顺丁烯二酸酐发生接枝反应 , 接枝上极性羧酸基团 [ 2 ] , 大大提高了附着力 , 同时赋予亲水性能。

　　无论接枝或未接枝酸酐基团的亚麻仁油分子链上的双键 , 与接枝或未接枝酸酐基团的 C5 石油树脂分子链上的双键 , 在 180 ℃ 以上发生聚合交联反应 , 因此实现了亚麻仁油与 C5 石油树脂相互改性的目的。

　　核壳丙烯酸酯乳胶液与改性的水性 C5 - 亚麻仁油树脂 , 互容性较好 , 复配在一起可形成综合性能较好的成膜物质。

　　1. 2 　用活性颜料转化与稳定锈层

　　活性颜料品种较多 [ 3 ] , 本研究选择活性颜料遵循 3 条原则 : 转化与稳定铁锈效果好 ; 无毒性 ; 价格较便宜。因此选用磷酸锌、氧化锌、氧化铁红、硅溶胶和有机氮碱助剂。磷酸锌、氧化锌和氧化铁红水解形成杂多酸 , 易与铁锈反应 , 生成杂多酸铁盐 , 但耐水性欠佳。通过加入硅溶胶和有机氮碱 , 引入硅氧链段 , 进一步生成耐水性好的含硅氧原子的不溶性杂多酸氮碱络盐。

　　2 　实验部分