一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液的制作方法

一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液，包括以下重量比的组分：水50～60份，非离子表面活性剂0.2～0.4份，阴离子表面活性剂0.5～1.0份，小苏打0.1～0.15份，过硫酸铵0.2～0.3份，叔丁基过氧化氢0.05～0.1份，甲醛合次硫酸氢钠0.05～0.1份，内核单体：苯乙烯10～15份，甲基丙烯酸甲酯4～9份，丙烯酸丁酯1～3份，丙烯酸0.5～1份，交联剂KH5701～3份；外壳单体：苯乙烯3～5份，甲基丙烯酸甲酯1～2份，丙烯酸丁酯9～12份，丙烯酸0.5～1份；氨水1～2份，杀菌剂0.1～0.2份；本发明通过合理的单体设计，使体系理论玻璃化温度达到65℃以上，保证了产品的硬度和高温不返粘的特性。
【专利说明】一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改性苯丙乳液，尤其涉及一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙 乳液。

【背景技术】
[0002] 随着人们环保意识的提升，对于木器涂饰用漆的要求也越来越高，传统的油性漆， 因气味大、不环保，市场越来越小。水性漆越来越得到消费者的信赖，但也并非所有的水性 漆都具有环保性，在实际应用过程中我们发现普通的丙烯酸乳液产品很难同时满足耐水 好、透明性好、硬度高、成膜性好等性能，一般的漆类产品，高硬度是基本要求，对乳液来说 就要有非常高的玻璃化温度，与成膜温度就形成了一对矛盾体，要满足低温成膜，就要添加 大量的成膜助剂，就会影响产品环保性。如何使两者协调统一，同时满足高玻璃化温度、低 成膜温度的要求，在不加任何成膜助剂的情况下，可以调配出高硬度、环保性的水性漆产品 来，这是亟需解决的问题。


【发明内容】

[0003] 针对上述现有技术，本发明提供了一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液， 它具有耐水性好、高玻璃化温度、低成膜温度等优点，可广泛应用于水性木器漆的调配。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液，包括以下重量比的组分：
[0006] 水50?60份，非离子表面活性剂0. 2?0. 4份，阴离子表面活性剂0. 5?1. 0份， 小苏打〇. 1?〇. 15份，过硫酸铵0. 2?0. 3份，叔丁基过氧化氢0. 05?0. 1份，甲醒合次 硫酸氢钠〇. 05?0. 1份，内核单体：苯乙烯10?15份、甲基丙烯酸甲酯4?9份、丙烯酸 丁酯1?3份、丙烯酸0.5?1份、交联剂KH5701?3份，外壳单体：苯乙烯3?5份、甲 基丙烯酸甲酯1?2份、丙烯酸丁酯9?12份、丙烯酸0. 5?1份，氨水1?2份，杀菌剂 0· 1 ?0· 2 份。
[0007] 优选地,非离子表面活性剂为乳化剂A-980。
[0008] 优选地，阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠 K12.
[0009] -种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液的制备方法，是通过以下步骤实现 的：
[0010] 先将内核单体、外壳单体分别混合，搅拌均匀，备用，将水、非离子表面活性剂、阴 离子表面活性剂、小苏打投入聚合釜，开启搅拌升温至80°C，加入30%?50%的过硫酸铵， 开始滴加内核单体，时间控制在2?2. 5小时，滴完后保温1小时，再加30%?50%过硫酸 铵，开始滴加外壳单体，时间3?3. 5小时，滴加完后，加入剩余的过硫酸铵，保温1小时，然 后降温至60°C，加入叔丁基过氧化氢，分2次加入甲醛合次硫酸氢钠，继续保温30分钟，降 温至35?40°C，用氨水调接pH值至7. 5?8. 5,加加入杀菌剂，搅拌，即得高玻璃化温度低 成膜温度改性苯丙乳液。 toon] 本发明还提供了利用上述方法制备的一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳 液。
[0012] 目前丙烯酸乳液玻璃化温度和成膜温度是一致的，也就是说玻璃化温度高，成膜 温度也高；玻璃化温度低，成膜温度也低。本发明从乳液粒子设计着手，在高玻璃化温度的 单体配方下，对聚合过程进行了调整，设计了一种内硬外软，另外通过交联单体进行交联结 合的新粒子结构，在保证产品具有较高玻璃化温度及较高硬度的情况下，大幅度降低了产 品的成膜温度；另外，本发明选用了一种特殊的交联体系，内核单体中苯乙烯、甲基丙烯酸 甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸在交联剂KH570的作用下形成甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧 基硅烷，对漆膜的成膜过程进行调整；在两方面的作用下，使乳液具有高玻璃化温度，低成 膜温度的优点。
[0013] 本发明的有益效果为，
[0014] 1.本发明通过合理的单体设计，使体系理论玻璃化温度达到65°C以上，保证了产 品的硬度和高温不返粘的特性；
[0015] 2.本发明利用特殊的多双键交联体系，将粒子内外核交联为一体，保证了粒子的 稳定，同时使体系形成交联网状结构，赋予了产品优异的耐水性；
[0016] 3.本发明使用环保型非、阴离子搭配的乳化体系，在较低乳化剂用量的情况下，既 保证了乳液的稳定性，又确保了乳液成膜的透明性、耐水性；其中环保型乳化剂A-980是一 种非ΑΡΕ0类乳化剂，避免了传统产品ΑΡΕ0类乳化剂对环境的危害；
[0017] 4.本发明通过内硬外软的粒子设计，在保证总体玻璃化温度的基础上，通过内核 高玻璃化温度，外壳低玻璃化温度的设计，赋予了乳液实际较低的成膜温度，在玻璃化温度 达到65°C的情况下，实际成膜温度低于1(TC，实现高硬度，低成膜温度，调配时不加任何成 膜助剂，绿色环保。
[0018] 5.本发明反应后期的低温氧化还原处理，将残留单体降至最低，保证了产品的转 化率和环保性。

【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0020] 实施例1 : 一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液的制备方法，是通过以下 步骤实现的：
[0021] 首先将（1)内核单体：1〇份苯乙烯、8. 2份甲基丙烯酸甲酯、1.3份丙烯酸丁酯、 〇. 7份丙烯酸、1. 4份交联剂KH570,混合均匀备用；(2)外壳单体：4份苯乙烯、1份甲基丙烯 酸甲酯、11. 5份丙烯酸丁酯、0. 7份丙烯酸，混合均匀备用；聚合釜中加入56份水、0. 3份乳 化剂A-980、0. 5份乳化剂K12、0. 13份小苏打，开启搅拌升温至80°C，加入0. 1份过硫酸铵， 开始滴加核单体，时间2?2. 5小时，滴加完毕后保温1小时；加入0. 1份过硫酸铵，开始滴 加壳单体，时间3?3. 5小时，滴加完毕后加入0. 07份过硫酸铵，保温1小时，进一步聚合 未反应完全的单体，降温至60°C，加入0. 07份叔丁基过氧化氢，10分钟后加入0. 035份甲 醛合次硫酸氢钠，20分钟后再加入0. 035份甲醛合次硫酸氢钠，继续保温30分钟，降温至 35°C，氨水调节pH值至8,加入杀菌剂异噻唑啉酮杀菌剂0. 1份，搅拌，即得改性苯丙乳液。
[0022] 依据本发明制作的改性苯丙乳液，不含甲醛、苯系物、邻苯二甲酸二丁酯类增塑 齐U、重金属等有害成分，VOC小于50PPM。产品耐水性优异，泡水不变白；硬度高，高温不返 粘；光泽度高、透明性好；成膜温度低，l〇°C以下可自然成膜，无需添加任何增塑剂，可将成 品漆的V0C降至最低。具体参数见下1 :
[0023] 表1本发明实施例1产品指标
[0024]

【权利要求】
1. 一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液，其特征在于，包括以下重量比的组 分： 水50?60份，非离子表面活性剂0. 2?0. 4份，阴离子表面活性剂0. 5?1. 0份，小 苏打0. 1?0. 15份，过硫酸铵0. 2?0. 3份，叔丁基过氧化氢0. 05?0. 1份，甲醒合次硫酸 氢钠0. 05?0. 1份，内核单体：苯乙烯10?15份、甲基丙烯酸甲酯4?9份、丙烯酸丁酯 1?3份、丙烯酸0. 5?1份、交联剂KH570 1?3份，外壳单体：苯乙烯3?5份、甲基丙烯 酸甲酯1?2份、丙烯酸丁酯9?12份、丙烯酸0. 5?1份，氨水1?2份，杀菌剂0. 1? 0· 2 份。
2. 如权利要求1所述的一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液，其特征在于，非 离子表面活性剂为乳化剂A-980。
3. 如权利要求1所述的一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液，其特征在于，阴 离子表面活性剂为K12。
4. 如权利要求1-3任一项所述的改性苯丙乳液的制备方法，其特征在于，是通过以下 步骤实现的： 先将内核单体、外壳单体分别混合，搅拌均匀，备用，将水、非离子表面活性剂、阴离子 表面活性剂、小苏打投入聚合釜，开启搅拌升温至80°C，加入30%?50%的过硫酸铵，开始 滴加内核单体，时间控制在2?2. 5小时，滴完后保温1小时，再加30%?50%过硫酸铵， 然后开始滴加外壳单体，时间3?3. 5小时，滴加完后，加入剩余的过硫酸铵，保温1小时， 然后降温至60°C，加入叔丁基过氧化氢，分2次加入甲醛合次硫酸氢钠，继续保温30分钟， 降温至35?40°C，用氨水调接pH值至7. 5?8. 5,加入杀菌剂，搅拌，即得高玻璃化温度低 成膜温度改性苯丙乳液。
5. 如权利要求4所述的方法制备的一种高玻璃化温度低成膜温度改性苯丙乳液。
【文档编号】C08F230/08GK104193874SQ201410428115
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】董全江, 刘新建, 孙勇, 张凯琳, 刘金亭, 关明, 李英会, 张华峰 申请人:颐中（青岛）实业有限公司