一种壁纸专用水性丙烯酸树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域，具体涉及一种壁纸专用水性丙烯酸树脂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 壁纸，也称为墙纸，英文为Wall paper或Wallpaper，它是一种应用相当广泛的室 内装饰材料。因为墙纸具有色彩多样、图案丰富、安全环保、施工方便、价格适宜等多种其它 室内装饰材料所无法比拟的特点。
[0003] 中国墙纸市场潜力巨大，吸引着国外著名墙纸生产企业竞相而来。从90年代开始 国际墙纸企业纷纷在国内安营扎寨，他们或采用代理商的方式，或以品牌的形式推广自己 的产品。在与国外企业的"较量"中，国内墙纸领军企业开始模仿、学习、改良国外企业的文 化、产品、经营理念，并在生产、经营活动中大力推广，这使得国内墙纸产品朝着的差异化、 高端化发展，行业逐渐走上良性创新的道路。2006年初，行业逐渐向国际化方向发展，多渠 道多模式的营销方式，使得墙纸行业更加专业化。2007年末，占据行业第一集团的墙纸品牌 纷纷意识到行业的发展潜力，联合起来共同培育市场，通过国际装修风格影响国内消费氛 围，确立墙纸在家装市场上重要的地位，并向传统的涂料和墙面漆发起战略攻势，力图夺得 中国墙面装饰材料的霸主地位。根据国际墙纸制造商协会公布的2008年全球墙纸消费数 据显示，2008年全球墙纸消费总量为52. 85亿平方米，环比增长0. 003% (1997年全球墙纸消 费总量为1.3亿平方米）；其中中国为4亿平方米，环比增长20%;增速为全球第一。从以 上数据可以看出，全球总的消费量基本持平，中国增长速度最快，达到20%的增长。与欧美、 日本等发达国家高达70%到80%的市场占有率相比，在中国，墙纸作为内墙装饰材料的使用 率仅为2%-3%，这无疑说明中国存在着巨大的市场潜力。
[0004] 根据墙纸的素材分类，大约有十二个类别，其中树脂类墙纸占墙纸总量的80%以 上。如今水性丙烯酸树脂被广泛的应用在树脂类墙纸当中。此类水性丙烯酸树脂的特点 是：黏度低，涂布时保水量好，易于上机运行；耐水强，赋予墙纸高耐水防潮性；成膜后韧性 和强度高，赋予墙纸高延伸率和断裂强度。有机挥发物VOC (残余单体等）含量低，提高墙 纸环保性。
[0005] 而现有用于壁纸的丙烯酸乳液在TG值-20°c时发黏，壁纸涂胶过程中导致黏辊， 大大降低壁纸的生产效率。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种壁纸专用水性丙烯酸树脂及其制备 方法。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种壁纸专用水性丙烯酸树脂，它是由如下重量份的原料制成的： 单体100份，阴离子乳化剂〇. 3-3份，非离子乳化剂0. 1-1. 5份，引发剂0. 1-5份，PH值 调节剂0. 1-5份、软水150-300份、磷酸二氢铝0. l-o. 2份。
[0008] 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述的单体成分及配比如下：丙烯酸酯类化 合物75-90份，芳香族乙烯基化合物2-8份，乙烯基不饱和羧酸1-9份，乙烯基不饱和酰胺 2-5份，乙烯基不饱和腈类单体0-7份。
[0009] 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述的丙烯酸酯类化合物是由质量比为 70-100 :5-10 :2-3:0. 5-1的丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、功能性丙烯酸 单体混合组成； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述的功能性丙烯酸单体是由下述重量份的各原 料组成的：丙烯酸丁酯50-60份、氨丙基三乙氧基硅烷0. 7-1份、氟硅酸钠2-3份、尿素2-3 份、羟基乙酸0. 1-0. 2份、60%的乙醇4-10份；制备方法包括以下步骤：将氟硅酸钠加入到 6-10倍去离子水中，加入羟基乙酸，升高温度为65-70°C，保温搅拌20-30分钟，加入上述 丙烯酸丁酯重量的60-70%，搅拌至常温，得混液a ;将尿素与剩余的丙烯酸丁酯混合，加入 到60%的乙醇中，搅拌反应5-10分钟，得混液b ;将混液a与混液b混合加入到反应釜中， 缓慢升高温度至55-60°C，滴加氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完毕后，400-600转/分搅拌分散 20-30分钟，即得； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯、二甲基苯乙 烯中的一种或几种；所述乙烯基不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐中的 一种或几种；所述乙烯基不饱和酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、羟甲基 丙烯酰胺、甲基羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种；所述乙烯基不饱和腈类为丙烯腈； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述阴离子乳化剂为HS-10、SE-10N、2A1、SVS中 的一种或几种； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述非离子乳化剂为NP-40 ; 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾的一 种或几种； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂中，所述PH值调节剂为20%氢氧化钠溶液、氨水的一 种或几种； 上述的壁纸专用水性丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤： 在温度为60-65°C的反应釜中加入种子物料，所述的种子物料包括50-80%的软水、 5-20%的单体，10-40%的阴离子乳化剂、10-40%的非离子乳化剂、0. 5-1%的引发剂、60-70% 的磷酸二氢铝，升温到65-75°C，保持反应5-30分钟，当温度自然升高到75-80°C，开始匀速 加入剩余各物料，加入顺序为：软水、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、单体、磷酸二氢铝，加入 完毕后滴加剩余的引发剂，滴加温度保持在78±2°C，反应时间为3-4小时，滴加结束后保 温1-1. 2小时，升温到88-90°C，抽真空2小时，继续熟化20-25分钟，降温到40°C以下，用 氨水或液体氢氧化钠调PH值达6. 0-8. 0,即得所述壁纸专用水性丙烯酸树脂。
[0010] 本发明的优点是： 本发明通过低温聚合法生产的水性丙烯酸乳液彻底解决了现有用于壁纸的丙烯酸乳 液在TG值-20°C时发黏，壁纸涂胶过程中导致黏辊的这个难题，使得胶乳在生产应用过程 中不再黏辊，壁纸大多用于家装，环保要求相当重要，我们制得壁纸胶做到无 VOC，较目前使 用的甲醛-酚醛树脂、脲醛树脂、改性淀粉胶、丁苯胶乳都环保。
[0011] 本发明采用低温聚合反应和优异的进口乳化剂，制得粒径小，表面张力低的水性 丙烯酸树脂，加入适量的酸类、胺类物质，室温下发生交联，提高其耐水、耐碱性，加入的磷 酸二氢铝可以改善成品树脂胶乳液的粘度，通过低温聚合，可以增加树脂分子量，提高分子 间内聚力，提高树脂的耐热性。该胶用于装饰壁纸，粘结墙纸，具有内部可塑性，有卓越的可 塑性，良好的附着力和耐热潜变性，有优异的耐水、耐碱性。并适合各种不同质的粘接。
[0012] 本发明的单体中加入了少量的功能性丙烯酸单体，加入的氟硅酸钠与羟基乙酸可 以改善成品胶的防腐抗菌性，尿素可以增强耐光性，最后加入可聚合的氨丙基三乙氧基硅 烷，预先经过硅烷化处理，可以有效的提高成品乳胶的附着力。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解 本发明，但并不因此限制本发明。
[0014] 实施例1 下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发 明，但并不因此限制本发明。
[0015] 实施例1 : 一种壁纸专用水性丙烯酸树脂，其特征在于它是由如下重量份的原料制成： 单体100份，阴离子乳化剂〇. 3份，非离子乳化剂1. 5份，引发剂1份，PH值调节剂2 份、软水300份、磷酸二氢错0. 2份。
[0016] 所述的单体成分及配比如下：丙烯酸酯类化合物90份，芳香族乙烯基化合物2份， 乙烯基不饱和羧酸1份，乙烯基不饱和酰胺2份，乙烯基不饱和腈类单体2份。
[0017] 所述的丙烯酸酯类化合物是由质量比为100 :10 :2:0. 5的丙烯酸丁酯、丙烯酸乙 酯、丙烯酸-2-乙基己酯、功能性丙烯酸单体混合组成； 所述的功能性丙烯酸单体是由下述重量份的各原料组成的：丙烯酸丁酯60份、氨丙基 三乙氧基硅烷0. 7份、氟硅酸钠3份、尿素2份、羟基乙酸0. 2份、60%的乙醇10份； 所述的功能性丙烯酸单体的制备方法包括以下步骤：将氟硅酸钠加入到6倍去离子水 中，加入羟基乙酸，升高温度为70°C，保温搅拌30分钟，加入上述丙烯酸丁酯重量的70%，搅 拌至常温，得混液a ;将尿素与剩余的丙烯酸丁酯混合，加入到60%的乙醇中，搅拌反应10 分钟，得混液