一种外墙工程涂料用乳液及其制备方法
【专利说明】-种外墙工程涂料用乳液及其制备方法
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技术领域
[0002] 本发明设及一种建筑涂料及其制备方法，具体说是一种具有超亲水特性的外墙工 程涂料用乳液及其制备方法。
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【背景技术】
[0004] 建筑外墙工程涂料是目前应用十分广泛的建筑类涂料，传统的外墙涂料中，其罩 面乳液主要有娃丙类和有机无机复合类两种。然而，上述两种罩面乳液均具有其自身不可 克服的技术缺陷。常规娃丙乳液的分子链结构一般W类核壳包围结构为主，上述分子链结 构的规整程度较高，使娃丙乳液具有较强的耐候性和耐化学品性，但其漆膜的消光性能较 差，且其加工的成本较高。此外，在娃丙乳液中，虽然其利用有机娃树脂自身优异的硬度及 疏水性可提高漆膜的耐沾污性，但是由于娃丙乳液自身的分子链基团极性较低，漆膜的表 面易产生静电，容易吸附带电荷的污染物，因而常规娃丙乳液的耐沾污性没有较大的提高。 而有机无机复合乳液是通过无机娃的改性，使漆膜表面存在大量带极性的无机娃基团，使 得粉尘难W在其表面附着，从而表现出非常优异的耐沾污性能。但是因为乳液体系中引入 了大量的无机组分，而无机组分在涂料体系中的胆存稳定性极差，容易发生化学反应，所W 有机无机复合乳液的使用灵活性较差，其胆存也十分不便。因此，如何开发一种具有良好的 耐水和耐溶剂性的复合岩片专用乳液，是目前建筑涂料行业的一道重大技术难题。
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【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有优良耐沾污性的外墙工程 涂料用乳液。
[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外墙工程涂料用乳 液的方法。
[0008] 本发明的发明目的是运样实现的：一种外墙工程涂料用乳液，其特征在于：所述 外墙工程涂料用乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、亲水性不饱和有机酸、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0-5%、甲 基丙締酸甲醋7-24%、亲水性不饱和有机酸10-20%、功能单体1-5%、乳化剂1-3%、引发剂 0. 1-0. 5%〇
[0009] 所述亲水性不饱和有机酸为丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸中的一种或上述成分W 任意比例混合。
[0010] 所述功能单体为乙締基Ξ甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基Ξ甲氧基硅烷、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。
[0011] 所述乳化剂为十二烷基横酸钢、十二烷基苯横酸钢、十二烷基硫酸钢中的一种或 上述成分W任意比例混合。
[0012] 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 厶1=1 〇
[0013] 所述制备方法包括W下步骤： a:单体溶液A和酸溶液B的制备：在常溫常压下，将丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、功 能单体和总量50%水混合并均匀揽拌10-20分钟，制成单体溶液A;将亲水性不饱和有机酸 与总量30%水混合并均匀揽拌10-20分钟制成酸溶液B; b:分别把单体溶液A和酸溶液B分成两份并均匀混合成共混液一和共混液二，共混液 一和共混液二中的单体溶液A质量比为1 : (1-4)，共混液一和共混液二中的酸溶液B质量 比为（1-4) :1。
[0014] C:预乳化液C的制备：在常溫常压下，将50%乳化剂加入共混液一中，并揽拌 15-30分钟，制成预乳化液C; d:预乳化液D的制备：在常溫常压下，将50%乳化剂加入共混液二中，并揽拌15-30分 钟，制成预乳化液D; e:在反应蓋中加入余量水和引发剂，均匀揽拌至引发剂溶解； f:把反应蓋溫度提升至85°C-90°C，向反应蓋中加入5-10%预乳化液C，并把反应蓋溫 度保持在83-85 °C，反应时间为20-40分钟； g:把反应蓋溫度稳定在85-88°C，并向反应蓋内滴加剩余的预乳化液C，滴加时间为 2-4小时，滴加完成后把反应蓋溫度提升至90-95°C，保溫0. 5-2小时； h:把反应蓋溫度降为85°C-90°C，并向反应蓋内滴加预乳化液D，滴加时间为2-6小 时，滴加完成后把反应蓋溫度提升至90-95°C，保溫1-3小时； i:h步骤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，过滤出料即可得外墙工程涂料用乳液。
[0015] 本发明具有W下优点： 1、本发明的外墙工程涂料用乳液中，利用丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋与含娃功能单 体混合成混合反应体系，并通过亲水性不饱和有机酸起成链反应。由于亲水性不饱和有机 酸中的亲水性基团较多，且亲水基团在反应成链过程中连接至乳液分子链上，因而在反应 体系中形成一层由密集亲水性基团组成的超亲水界面。上述超亲水界面可使水分更容易把 漆膜表面的粉尘去掉，极大提高了漆膜的耐沾污性，此外，由于超亲水界面和娃功能单体之 间形成疏水-亲水的相反界面，在提高了漆膜的亲水性能时，也能保证漆膜的耐水性能。
[0016]2、本发明的外墙工程涂料用乳液中，采用了十二烷基横酸钢、十二烷基苯横酸钢、 十二烷基硫酸钢的单一或复合乳化体系。首先，上述乳化剂中均具有极性较强的基团，在与 含娃功能单体的聚合时可赋予娃原子较强的反应极性，避免涂膜由于极性过低而易于吸附 带电荷的微粒。其次，较强的极性使丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋和含娃功能单体容易发生 成链反应，且生成聚合物的化学键能较强，避免了无机娃原子在胆藏和运输过程中与其他 组分发生化学反应，大大提高了乳液胆藏的稳定性。
[0017]3、本发明的外墙工程涂料用乳液，采用预乳化二次滴定的方式制备。通过把亲 水性不饱和有机酸在两个乳化体系中的均化分布，利于化学反应的快速进行，使乳液分子 链能在反应过程中尽快成链，避免了因亲水性不饱和有机酸活性过大而产生副反应及副产 物。另外，通过二次滴定的制备，可使反应体系中的活性基团充分反应，提高了制备的稳定 性。
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【具体实施方式】
[0019] 本发明的外墙工程涂料用乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、亲水性不饱 和有机酸、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0-5%、甲基丙締酸甲醋7-24%、亲水性不饱和有机酸10-20%、功能单体1-5%、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亲水性不饱和有机酸的亲水性作 用结合，使乳液涂膜上形成一层超亲水界面，提高了漆膜的耐沾污性。
[0020] 本发明的外墙工程涂料用乳液的亲水性不饱和有机酸采用丙締酸、甲基丙締酸、 衣康酸中的一种或上述成分W任意比例混合。上述组分中均具有较多的亲水性基团，且其 均是小分子不饱和有机酸，在反应体系中可快速把亲水性基团连接至乳液的分子链上，并 形成超亲水界面，提高乳液分子链的亲水性。
[0021] 本发明的外墙工程涂料用乳液的功能单体为乙締基Ξ甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧 基丙基Ξ甲氧基硅烷、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，并与亲水性基团形成疏水-亲水的相反界面，利于超亲水界面的 形成。
[0022] 本发明的外墙工程涂料用乳液的乳化剂为十二烷基横酸钢、十二烷基苯横酸钢、 十二烷基硫酸钢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，可显 著改善因分子链中含有娃原子而降低分子链极性的情况，避免漆膜吸附带电荷的微粒。
[0023] 本发明外墙工程涂料用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。
[0024] 本发明外墙工程涂料用乳液的制备方法包括W下步骤： a:单体溶液A和酸溶液B的制备：在常溫常压下，将丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、功 能单体和总量50%水混合并均匀揽拌10-20分钟，制成单体溶液A;将亲水性不饱和有机酸 与总量30%水混合并均匀揽拌10-20分钟制成酸溶液B; b:分别把单体溶液A和酸溶液B分成两份并均匀混合成共混液一和共混液二，共混液 一和共混液二中的单体溶液A质量比为1 : (1-4)，共混液一和共混液二中的