本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及水性室温交联丙烯酸乳液及其制备方法。
背景技术：
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现在市场上应用的成膜物质主要分为有机溶剂型、粉末型和水性的三大类，有机溶剂型主要是以纯苯、甲苯、二甲苯、溶剂汽油、酉旨、酮类作溶剂。这类溶剂型成膜物质使用了大量的有机溶剂，消耗了大量的不可再生的石油资源，成本高，易燃易爆，生产运输使用极不安全，还会引起严重的环境污染。但它具有干燥速度快，综合性能好，目前仍广泛使用。
粉末型成膜物质不含溶剂，没有挥发成分，百分之面成膜，不消耗宝贵的有机溶剂资源，不造成环境污染，但其使用需特殊的设备工艺，应用受到一定的限制。
水性成膜物质是目前大力开发的产品，这类成膜物质的重要特点以水为溶剂，不使用和水泵宝贵的石油资源，不污染环境，不引起火灾，安全、环保。
目前市场的水性成膜物质主要存在以下缺点：
产品综合性能与溶剂相比较差，尤其是耐磨、耐刮、耐水性能和光泽都存在一定差距。产品加入交联剂硬度，耐磨、耐刮性能可改善，但是双组分，只能于应用时加入，保持期短。
技术实现要素：
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本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种水性室温交联丙烯酸乳液，其具备极佳的耐水性，耐化学品性、耐温性、产品保质期可达半年，同时还提供这种水性室温交联丙烯酸乳液的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
水性室温交联丙烯酸乳液，由以下重量份的原料聚合而成：甲基丙烯酸甲酯12-38、a-甲基苯乙烯3-35、丙烯酸单体0.5-5、N一羟基丙烯酰胺0.5-2.5、甲基丙烯酸羟乙酯1.5-3、甲基丙烯酸丁酯1-20、乳化剂1-3、引发剂0.3-1、碳酸氢钠0.2-0.5、中和剂3-10、水30-50、抑制稳定剂0.2-0.8、交联剂0.05-1.5。
所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或者它们的混合物。
所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；阴离子乳化剂为十二烷基苯硫酸钠，十二烷基硫酸钠，十二烷基二苯醚二硫酸钠，乙氧基醇硫棋琥珀酸二钠中的一种或二种以上的混合物；非离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氮乙烯醚的一种或二种的混合物。
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化铵或过硫酸钾中，一种或二种以上组合物。
上述水性室温交联丙烯酸乳液的制备方法，它包括有以下步骤：
(一)称取配方中乳化剂总量0-30％的乳化剂和占水总重0-5％的水，置于预乳化釜中，搅拌；称取占单体总重0-30％的甲基丙烯酸甲酯、a-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N一羟基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯，缓慢加入预乳化釜中进行预乳化，乳化时间30-60min，备用；
(二)称取配方中占乳化剂总量80-100％的乳化剂和占水总重15-30％的水，单体总重量70-100％的甲基丙烯酸甲酯、a-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N一羟基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯，缓慢加入预乳化釜中进行预乳化，乳化时间30-60min，备用；
(三)在反应釜中，加入配方中占水总重量40050％的水和配方量的碳酸氢钠，占引发剂总量30040％的引发剂作为釜液，搅拌的同时升高反应温度至70085℃；
(四)釜液搅拌30min后，加入步骤(一)预乳化好的种子单体，然后在70-85℃内保温至兰光出现。
(五)保温半小时后，将占引发剂总量40-50％的引发剂溶于占水量20-30％的水中，与步骤(二)准备好的预乳化单体分别置于高位槽中同时滴加，滴加时间为3-4h，然后70-85℃保温1小时，降温至35℃以下，用中和剂调PH值于7.5-8.5范围，把抑制稳定剂加入搅拌10-20分钟，然后把丙烯亚胺衍生物加入，得单组分室温交联聚合物，即水性室温交联乳液。
本发明有益效果在于：本发明由以下重量份的原料聚合而成：甲基丙烯酸甲酯12-38、a-甲基苯乙烯3-35、丙烯酸单体0.5-5、N一羟基丙烯酰胺0.5-2.5、甲基丙烯酸羟乙酯1.5-3、甲基丙烯酸丁酯1-20、乳化剂1-3、引发剂0.3-1、碳酸氢钠0.2-0.5、中和剂3-10、水30-50、抑制稳定剂0.2-0.8、交联剂0.05-1.5，聚合时，引入交联单体(改性单体)丙烯酸、甲基丙烯酸，N一羟基丙酰胺与共聚物进行羧基交联、羟基交联、酰胺基交联，使乳液的内聚强度，耐热性和耐老化性能明显提高，同时也提高了乳液的稳定性，并且使用了抑制稳定剂，它使水性乳液加入交联剂在贮存状态下常温中保持稳定，保质期达6个月，使水性乳液的综合性能极大提高，应用过程也方便好用。
具体实施方式：
下面结合优选实施例对本发明作进一步说明。
水性室温交联丙烯酸乳液，由以下重量份的原料聚合而成：甲基丙烯酸甲酯12-38、a-甲基苯乙烯3-35、丙烯酸单体0.5-5、N一羟基丙烯酰胺0.5-2.5、甲基丙烯酸羟乙酯1.5-3、甲基丙烯酸丁酯1-20、乳化剂1-3、引发剂0.3-1、碳酸氢钠0.2-0.5、中和剂3-10、水30-50、抑制稳定剂0.2-0.8、交联剂0.05-1.5。
所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或者它们的混合物。
所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成；阴离子乳化剂为十二烷基苯硫酸钠，十二烷基硫酸钠，十二烷基二苯醚二硫酸钠，乙氧基醇硫棋琥珀酸二钠中的一种或二种以上的混合物；非离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氮乙烯醚的一种或二种的混合物。
引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化铵或过硫酸钾中，一种或二种以上组合物。交联剂为甲基氮丙啶。中和剂为无机胺和有机胺的组合物，无机胺为氨水，有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺。抑制稳定剂为十八烷基三甲基氮化铵。
上述水性室温交联丙烯酸乳液的制备方法，它包括有以下步骤：
(一)称取配方中乳化剂总量0-30％的乳化剂和占水总重0-5％的水，置于预乳化釜中，搅拌；称取占单体总重0-30％的甲基丙烯酸甲酯、a-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N一羟基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯，缓慢加入预乳化釜中进行预乳化，乳化时间30-60min，备用；
(二)称取配方中占乳化剂总量80-100％的乳化剂和占水总重15-30％的水，单体总重量70-100％的甲基丙烯酸甲酯、a-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N一羟基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯，缓慢加入预乳化釜中进行预乳化，乳化时间30-60min，备用；
(三)在反应釜中，加入配方中占水总重量40050％的水和配方量的碳酸氢钠，占引发剂总量30040％的引发剂作为釜液，搅拌的同时升高反应温度至70085℃；
(四)釜液搅拌30min后，加入步骤(一)预乳化好的种子单体，然后在70-85℃内保温至兰光出现。
(五)保温半小时后，将占引发剂总量40-50％的引发剂溶于占水量20-30％的水中，与步骤(二)准备好的预乳化单体分别置于高位槽中同时滴加，滴加时间为3-4h，然后70-85℃保温1小时，降温至35℃以下，用中和剂调PH值于7.5-8.5范围，把抑制稳定剂加入搅拌10-20分钟，然后把丙烯亚胺衍生物加入，得单组分室温交联聚合物，即水性室温交联乳液。
在合成组分配方中引入了a-甲基苯乙烯，部分替代苯乙烯，采用溶液聚合的方式，结合了聚合过程中引发剂、温度、溶剂的用量、滴加速度对乳液分子量及其分布的影响，合成低分子量窄分布、结构可控的高性能可广泛应用的水性丙烯酸乳液，由其制备的上光油具有高光泽，流平性能佳，磨性能好等优点。
乳化剂采用一种阴离子乳化剂和一种非离子乳化剂复配，阴离子乳化剂在碱性溶液中比较稳定，后面配胶时用碱增稠，能使乳液更加稳定；非离子乳化剂能改善乳液的冻融性能，且能调节聚合物的粒径和粒径分布。聚合时，这两种乳化剂分子会交替吸附在乳胶粒的表面，降低乳胶粒子须的电荷密度，使带负电荷的自由基更容易进入乳胶粒，在提高了乳液聚合速度的同时，也减低了总乳化剂的用量，尽量避免乳化剂对复膜胶性能的负面影响。
聚合时，引入交联单体(改性单体)丙烯酸、甲基丙烯酸，N一羟基丙酰胺与共聚物进行羧基交联、羟基交联、酰胺基交联，使乳液的内聚强度，耐热性和耐老化性能明显提高，同时也提高了乳液的稳定性，并且使用了抑制稳定剂，它使水性乳液加入交联剂在贮存状态下常温中保持稳定，保质期达6个月，使水性乳液的综合性能极大提高，应用过程也方便好用。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。