水性高分子聚合物分散体及其制备方法和内墙涂料的制作方法

文档序号:8936804阅读:809来源:国知局
水性高分子聚合物分散体及其制备方法和内墙涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子聚合物制备和涂料技术领域,尤其涉及一种水性高分子聚合物 分散体的制备方法及内墙涂料。
【背景技术】
[0002] 目前,随着建筑行业的不断发展以及人们审美观念的改变,建筑涂料的生产与应 用发展迅猛,其中水性乳胶漆的发展更为突出,且呈现产品结构不断优化,多元化,多功能 性等方向发展。在建筑物表面涂覆涂料,能够保持墙面装饰的美观性。
[0003] 20世纪70年代后,世界气候变暖,全球不可再生能源日趋枯竭。在我国能源消耗 中,建筑能耗大约占全国能源消耗的1/4,而建筑用保温材料仅占总量的11%左右,可见建 筑节能潜力很大。在国外大力普及隔热保温材料以及人们环保意识的不断提高的背景下, 节能降耗、提高经济效益也正在成为并且已经成为我国科学研究和技术开发的基本目标之 一,由此可预知,我国也将逐步出台对新住宅需要采取隔热保温措施的法规。在众多的建筑 材料中,建筑内墙涂料因经济、使用方便和安全环保长效等优点而越来越受到人们的青睐, 发展前景光明。
[0004] 然而现今的建筑内墙涂料中,水性涂料中合成树脂乳液的原料采用石油裂解原料 进行合成,通过乳化而达到水溶性效果,这种水性涂料需要消耗大量的石油资源,是一种不 可再生的消耗性原料。
[0005] 采用石油裂解原料进行合成水性涂料时,存在生产过程消耗大量石油资源、产生 大量有害单体及容易导致生态环境等问题。因此,如何研究开发出绿色健康环保、V0C超低、 不含APE0、具有资源可再生性和生物降解性能的水性涂料以替代目前建筑内墙涂料,显得 具有重要的经济效益和社会效益。

【发明内容】

[0006] 本发明实施例提供一种水性高分子聚合物分散体及其制备方法,其目的在于为建 筑内墙涂料提供具有环保、资源可再生及易于降解的组分。
[0007] 本发明实施例的另一目的在于提供该水性高分子聚合物分散体在建筑内墙涂料 中的应用。
[0008] 为达到上述发明目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
[0009] -种水性高分子聚合物分散体,包括如下重量百分比的组分:
[0010] 大豆油酸 20%~40%
[0011] 季戊四醇 20%~40%
[0012] 丙烯酸丁酯30 %~40%。
[0013] 以及,上述水性高分子聚合物分散体的制备方法,包括以下步骤:
[0014] 步骤S01.按照质量分数为多元乳酸15%~20%、多元醇15%~20%、水性丙烯 酸单体5%~10%、催化剂1%~2%、助溶剂1%~5%、去离子水45%~60%、乙二醇丁 醚1%~5%、三乙胺1%~3%的比例称取所述多元乳酸、多元醇、水性丙烯酸单体、催化 剂、助溶剂、去离子水、乙二醇丁醚、三乙胺;
[0015] 步骤S02.将称取的所述多元醇及助溶剂置于反应装置中,升温至180°C~200°C;
[0016] 步骤S03.将称取的所述多元乳酸、丙烯酸单体及催化剂滴加至所述反应装置中, 反应3h~5h;
[0017] 步骤S04.将步骤S03反应获得的溶液的pH值调节至偏碱性,降温至120°C,然后 加入称取的所述乙二醇丁醚和三乙胺,保温混合处理;
[0018] 步骤S05.用称取的所述去离子水稀释步骤S04获得的溶液;
[0019] 步骤S06.对经步骤S05稀释后的溶液进行蒸馏处理;
[0020] 其中,所述多元乳酸和所述多元醇均提取自植物体。
[0021] 以及,相应地,上述的水性高分子聚合物分散体用于建筑内墙涂料中的应用,该建 筑内墙涂料包括重量百分比的如下组分:
[0022] 水性高分子聚合物分散体30%~50%; 钛白粉 10%~20%; 碳酸钙 15%~20%; 増稠剂 0.1%~5%; 分散剂 (U%~2%; 消泡剂 0.1%~2%; 润湿剂 0.1 %~2%; 氷 5%~39%; 催干剂 0.1%~5%;
[0023]其中,所述水性高分子聚合物分散体为上述所述的水性高分子聚合物分散体或为 上述所述水性高分子聚合物分散体的制备方法制备的水性高分子聚合物分散。
[0024]上述实施例的水性高分子聚合物分散体,主要以大豆油酸、季戊四醇和丙烯酸丁 酯为主,绿色健康环保、V0C超低、不含APE0、具有资源可再生性和生物降解性能,且均具有 水性特质,可以作为涂料的主要成分。
[0025]上述实施例的水性高分子聚合物分散体采用上述方法进行制备,多元乳酸和多元 醇均来自植物经过提取物,这种多元乳酸和多元醇有绿色在与其他组分组合成水性高分子 聚合物分散体时,绿色健康环保、V0C非常低、不含APE0,具有资源可再生性和生物降解性 能,且生产工艺条件简单,易于操作。
[0026]上述实施例所述的水性高分子聚合物分散体用于建筑内墙涂料中,采用纯天然的 玉米油为原料之一,玉米油经过提取加工合成高分子聚合物分散体,最后经过后乳化改性 而制成环保型内墙涂料。且该内墙涂料产品施工时添加环保型催干剂,施工过程和成膜后 均不会产生有毒物质,具备绿色无毒环保的优良特性,与传统的水性乳胶漆相比,该内墙涂 料无需添加带有VOC类的成膜助剂,因此具有绿色健康环保、低VOC、不含APEO、资源可再生 及生物降解特性,在建筑内墙涂料中具有十分广阔的应用前景。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明实施例水性高分子聚合物分散体制备的内墙涂料与石油类丙烯酸 内墙涂料生物降解特性失重率对比示意图。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下实施例,对本发明进行 进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本 发明。
[0029] 本发明实施例提供了一种水性高分子聚合物分散体,包括如下重量百分比的组 分:
[0030] 大豆油酸 2〇%~40%
[0031] 季戊四醇 20%~40%
[0032] 丙烯酸丁酯30 %~40%。
[0033] 其中,按照下文所描述的水性高分子聚合物分散体的制备方法制备,经检测,其组 分含量主要由大豆油酸、季戊四醇和丙烯酸丁酯组成。该水性高分子聚合物分散体含杂质 少,绿色健康环保、无挥发性有机化合物(英文名称:volatileorganiccompounds;英文 简称VOC)、不含APE0,具有资源可再生性和生物降解性能,且均具有水性特质,可以作为涂 料的主要成分。
[0034] 相应地,本发明实施例在上述提供的水性高分子聚合物分散体基础上,还提供了 该水性高分子聚合物分散体的制备方法,包括以下步骤:
[0035] 步骤S01.按照质量分数为多元乳酸15%~20%、多元醇15%~20%、水性丙烯 酸单体5%~10%、催化剂1%~2%、助溶剂1%~5%、去离子水45%~60%、乙二醇丁 醚1%~5%、三乙胺1%~3%的比例称取所述多元乳酸、多元醇、水性丙烯酸单体、催化 剂、助溶剂、去离子水、乙二醇丁醚、三乙胺;
[0036] 步骤S02.将称取的所述多元醇及助溶剂置于反应装置中,升温至180°C~200°C;
[0037] 步骤S03.将称取的所述多元乳酸、丙烯酸单体及催化剂滴加至所述反应装置中, 反应3h~5h;
[0038] 步骤S04.将步骤S03反应获得的溶液的pH值调节至偏碱性,降温至120°C,然后 加入称取的所述乙二醇丁醚和三乙胺,保温混合处理;
[0039] 步骤S05.用称取的所述去离子水稀释步骤S04获得的溶液;
[0040] 步骤S06.对经步骤S05稀释后的溶液进行蒸馏处理;
[0041] 其中,所述多元乳酸和所述多元醇均提取自植物体。
[0042] 具体地,上述步骤S01中,称取的多元乳酸、多元醇由玉米提取而来,此单体来源 广泛,无需消耗石油资源,具有很好的可再生性。且称取的多元乳酸、多元醇、水性丙烯酸单 体、催化剂、助溶剂、去离子水、乙二醇丁醚及三乙胺质量百分数总量为100%。
[0043] 多元乳酸选用苯酐,对苯二甲酸,已二酸中的至少一种。所述多元乳酸具有良好的 活性,可增加漆膜的柔性。
[0044] 多元醇选用2,3_丁二醇、1,6_已二醇中的至少一种。所述多元醇具有良好的耐水 性。
[0045] 水性丙烯酸单体为甲基丙烯酸,正丁酯中的至少一种。所述水性丙烯酸单体具有 良好的硬度及增强成膜性功能。
[0046] 催化剂优选二正丁基氧化锡类化合物中的至少一种。所述催化剂具有良好的稳定 定及抗水解功效,反应后无需分离,可产生良好的稳定的分散体系。
[0047] 助溶剂优选乙二醇单丁醚,丙二醇单丁醚,及异丁醇中的至少一种。所述助溶剂在 本发明实施例的配方组分中,具有降低体系粘度和增加贮存稳定性的功能。
[0048] 乙二醇丁醚提供良好的稳定性及相
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