一种硅复合水性丙烯酸乳液及其制备方法
【专利说明】-种括复合水性丙稀酸乳液及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明设及一种建筑涂料及其制备方法，具体说是一种用于真石漆的娃复合水性 丙締酸乳液及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 真石漆是建筑行业中应用十分广泛的建筑类涂料，尤其是中低档真石漆，其需求 量十分巨大。现有的真石漆主要是W苯丙乳液为主，苯丙乳液自身W柔性分子链为主，使其 具备展色性较好、粘结强度较高的特性。但是，苯丙乳液中亲水性基团较多，容易与水发生 反应，所W其耐水白性较差、泡水后漆膜的强度较低。另外，由于苯丙乳液的分子链柔性较 强，造成其低溫成膜性较差。为了改善苯丙乳液的上述缺陷，目前市场上出现了一种添加娃 丙乳液的真石漆。娃丙乳液中的有机娃树脂具有较高的硬度、分子链规整性及疏水性，虽然 使娃丙乳液具有优良的耐水性及成膜性，但由于娃丙乳液自身的分子链规整程度较高，微 粒在乳液中较难分散，使其展色性极差，且娃丙乳液的加工成本较高。因此，如何开发一种 既具有良好的耐水性、又具有优良展色性的真石漆乳液，是目前建筑涂料行业的一道重大 技术难题。 阳0化]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既具有良好的耐水性、又具有 优良展色性的娃复合水性丙締酸乳液。
[0007] 本发明的另一个发明目的在于提供一种工艺简单的制备上述娃复合水性丙締酸 乳液的方法。
[0008] 本发明的发明目的是运样实现的：一种娃复合水性丙締酸乳液，其特征在于：所 述娃复合水性丙締酸乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛醋、功能单体、 乳化剂及引发剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：水60%、丙締酸下醋5-10%、甲基丙 締酸甲醋10-20%、丙締酸异辛醋3-8%、功能单体10-15%、乳化剂1-3%、引发剂0. 1-0. 5%。
[0009] 所述功能单体为乙締基=甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷、甲基 丙締酸締丙醋的娃聚物、甲基丙締酸缩水甘油醋的娃聚物、双丙酬丙締酷胺/己二酸二酷 阱的娃聚合物中的一种或上述成分W任意比例混合。
[0010] 所述乳化剂为十二烷基苯横酸钢、憐酸半醋乙氧基化醇二钢、烷基二苯酸二横酸 盐、脂肪醇聚氧乙締酸中的一种或上述成分W任意比例混合。
[0011] 所述引发剂为过硫酸锭、过硫酸钟及过硫酸钢中的一种或上述成分W任意比例混 合。
[0012] 所述制备方法包括W下步骤： a:预乳化液的制备：在常溫常压下向预乳化罐中加入水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲 醋、丙締酸异辛醋、功能单体总量的0-100%、乳化剂，揽拌20-40分钟使其混合成均匀的预 乳化液； b:把反应蓋溫度提升至85-90°C，加入引发剂和5-10%预乳化液，并把溫度控制在 80-85 °C，反应时间20-40分钟； C:把反应蓋溫度提升至85-90°C，并往反应蓋中滴加剩下的预乳化液，滴加时间2-8小 时，在上述滴加操作完成前1-3小时，同时往反应蓋内滴加a步骤中剩余的功能单体，并保 证预乳化液和功能单体同时滴加完毕； d:步骤C的滴加操作完成后，在88-90°C环境下保溫1-3小时，并缓慢揽拌反应蓋内混 合物； e:在步骤d的保溫结束后把反应蓋溫度降低至60-65°C，并保溫5-10分钟，再进一步 降溫至50-55°C，再保溫5-10分钟，最后降溫至45-50°C，过滤出料即可得娃复合水性丙締 酸乳液。
[0013] 本发明具有W下优点： 1、本发明的娃复合水性丙締酸乳液中，利用丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛 醋组成丙締酸复合反应体系，并在该反应体系中引入可反应娃单体。上述可反应娃单体自 身存在较强的疏水性，可大幅提高乳液的耐水性能。同时，可反应娃单体在化学反应体系中 起到偶联剂的作用，使乳液单体形成网状分子链结构。而复合反应体系的丙締酸基团在网 状分子链结构可起润湿分散效应，利于带色微粒在反应体系中的分散，提高了乳液的展色 性。
[0014] 2、本发明的娃复合水性丙締酸乳液中，在反应体系中引入了可反应娃单体。上述 娃单体自身具有较强的极性，使其加大了分子间的毛细管作用力。在漆膜成膜过程中，上述 毛细管作用力可促使粒子之间出现较强的协同作用，使乳液的成膜性能大幅提高。
[0015] 3、本发明的娃复合水性丙締酸乳液，采用预乳化分量添加方式制备。该方式是把 功能单体分为预乳化反应和滴加乳化反应两部分，利用二次加入的方式，保障化学反应的 稳定性，并延长了可反应娃单体与乳液单体之间的反应时间，提高乳液单体中的柔性分子 链与娃单体的交联的稳定性。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]本发明的娃复合水性丙締酸乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异 辛醋、功能单体、乳化剂及引发剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：水60%、丙締酸下 醋5-10%、甲基丙締酸甲醋10-20%、丙締酸异辛醋3-8%、功能单体10-15%、乳化剂1-3%、引发 剂0. 1-0.5%。通过利用有机娃的疏水性作用及复合反应体系的润湿分散效应，提高了乳液 的耐水性能及展色性。
[001引本发明的娃复合水性丙締酸乳液的功能单体采用乙締基S甲氧基硅烷、甲基丙締 酷氧基丙基=甲氧基硅烷、甲基丙締酸締丙醋的娃聚物、甲基丙締酸缩水甘油醋的娃聚物、 双丙酬丙締酷胺/己二酸二酷阱的娃聚合物中的一种或上述成分W任意比例混合。上述组 分均含有有机娃分子，在化学反应时有机娃分子可通过加成、聚合反应连接至乳液分子链 上。有机娃除了可赋予乳液漆膜较高的硬度和分子链规整性外，还可W提高分子链的疏水 性，从而改善乳液的耐水性能。
[0019] 本发明的娃复合水性丙締酸乳液的乳化剂为十二烷基苯横酸钢、憐酸半醋乙氧基 化醇二钢、烷基二苯酸二横酸盐、脂肪醇聚氧乙締酸中的一种或上述成分W任意比例混合。 上述组分自身具有较强极性，与有机娃单体的极性起协同作用，改善乳液的成膜性能。
[0020] 本发明娃复合水性丙締酸乳液的引发剂为过硫酸锭、过硫酸钟、过硫酸钢中的一 种或上述成分W任意比例混合。上述引发剂受热后容易分解成自由基，并且自由基可在反 应体系中与活泼双键产生自由基接枝、共聚、交联等反应，并且由于引发剂分解后的自由基 自身具有较强极性，可有效加强化学反应的稳定性。
[0021] 本发明娃复合水性丙締酸乳液的制备方法包括W下步骤： a:预乳化液的制备：在常溫常压下向预乳化罐中加入水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲 醋、丙締酸异辛醋、功能单体总量的0-100%、乳化剂，揽拌20-40分钟使其混合成均匀的预 乳化液； b:把反应蓋溫度提升至85-90°C，加入引发剂和5-10%预乳化液，并把溫度控制在 80-85 °C，反应时间20-40分钟； C:把反应蓋溫度提升至85-90°C，并往反应蓋中滴加剩下的预乳化液，滴加时间2-8小 时，在上述滴加操作完成前1-3小时，同时往反应蓋内滴加a步骤中剩余的功能单体，并保 证预乳化液和功能单体同时滴加完毕； d:步骤C的滴加操作完成后，在88-90°C环境下保溫1-3小时，并缓慢揽拌反应蓋内混 合物； e:在步骤d的保溫结束后把反应蓋溫度降低至60-65°C，并保溫5-10分钟，再进一步 降溫至50-55°C，再保溫5-10分钟，最后降溫至45-50°C，过滤出料即可得娃复合水性丙締 酸乳液。
[0022] 根据GB/T1733-1993漆膜耐水性测试，本发明娃复合水性丙締酸乳液经浸泡法 及沸水浸泡法测试，试样表面均无出现失光、变色、气泡、脱落。而根据色度仪测定(测试 环境：常溫常压下，将乳液分别和红砂、灰砂混合后，涂覆于底板上，常溫养护干燥后，把样 板置于色度仪上测试)，本发明娃复合水性丙締酸乳液的展色读数为红砂：88-95 ;灰砂： 87-93O
[0023] 下面结合表一对各个实施例进行详细说明，但并不因此把本发明限制在所述实施 例范围内： 实施例1 本发明的娃复合水性丙締酸乳液主要包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异 辛醋、乙締基=甲氧基硅烷、憐酸半醋乙氧基化醇二钢、烷基二苯酸二横酸盐及过硫酸锭， 上述组分含量按质量百分比算分别为：水60%、丙締酸下醋5%、甲基丙締酸甲醋20%、丙締 酸异辛醋3%、乙締基S甲氧基硅烷10%、憐酸半醋乙氧基化醇二钢1%、烷基二苯酸二横酸盐 0. 9%、过硫酸锭0. 1〇/〇。
[0024] 本发明的娃复合水性丙締酸乳液的制备方法包括W下步骤： a:预乳化液的制备：在常溫常压下向预乳化罐中加入水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲 醋、丙締酸异辛醋、乳化剂，揽拌20分钟使其混合成均匀的预乳化液； b:把反应蓋溫度提升至85°C，加入引发剂和5%预乳化液，并把溫度控制在80°C，反应 时间20分钟； C:把反应蓋溫度提升至85°C，并往反应蓋中滴加剩下的预乳化液，滴加时间2小时，在 上述滴加操作完成前1小时，同时往反应蓋内滴加功能单体，并保证预乳化液和功能单体 同时滴加完毕； d:步骤C的滴加操作完成后，在88°C环境下保溫1小时，并缓慢揽拌反应蓋内混合物；e:在步骤d的保溫结束后把反应蓋溫度降低至60°C，并保溫5分钟，再进一步降溫至 50°C，再保溫5分钟，最后降溫至45°C，过滤出料即可得娃复合水性丙締酸乳液。
[00巧]根据GB/T1733-1993漆膜耐水性测试，本发明娃复合水性丙締酸乳液经浸泡法 及沸水浸泡法测试，试样表面均无出现失光、变色、气泡、脱落。而根据色度仪测定(测试环 境：常溫常压下，将乳液分别和红砂、灰砂混合后，涂覆于底板上，常溫养护干燥后，把样板 置于色度仪上测试)，本发明娃复合水性丙締酸乳液的展色读数为红砂：95 ;灰砂：93。 阳0%] 实施例2 本发明的娃复合水性丙締酸乳液主要包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸 异辛醋、乙締基=甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷、甲基丙締酸締丙醋的娃 聚物、甲基丙締酸缩水甘油醋的娃聚物、双丙酬丙締酷胺/己二酸二酷阱的娃聚合物、十二 烷基苯横酸钢、过硫酸锭、过硫酸钟及过硫酸钢，上述组分含量按质量百分比算分别为：水 60%、丙締酸下醋10%、甲基丙締酸甲醋10%、丙締酸异辛醋3. 5%、乙締基S甲氧基硅烷3%、甲 基丙締酷氧基丙基S甲氧基硅烷3%、甲基丙締酸締丙醋的娃聚物3%、甲基丙締酸缩水甘油 醋的娃聚物3%、双丙酬丙締酷胺/己二酸二酷阱的娃聚合物3%、十二烷基苯横酸钢1%、过硫 酸锭0. 2%、过硫酸钟0.