水性金属漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法
【专利说明】水性金属漆用丙稀酸醋乳液及其制备方法
[技术领域]
[0001] 本发明设及丙締酸醋乳液及其制备方法，尤其设及一种水性金属漆用丙締酸醋乳 液及其制备方法。
[【背景技术】]
[0002] 金属漆被广泛应用于金属防腐W及装饰，目前市场上绝大多数的金属漆均是属于 溶剂型涂料，因其在生产，运输W及涂装的过程中，对环境W及人体的伤害较大，为此人们 开发出了一系列的水性金属漆，从长远来看，水性金属漆正朝着绿色，环保的方向发展，越 来越受到市场W及政府的重视。
[0003] 就目前市场上出现的水性金属漆与溶剂型金属漆相比较，水性金属漆虽在环保上 占据了绝对的优势，但其在性能方面如附着力，耐水白性上，依旧存在不足。传统的乳液聚 合工艺所制备出的乳液，因使用了较多的乳化剂而使其耐水性能大打折扣，同时也因为缺 失了大量溶剂对基材的侵蚀作用，微观上在基材表面无法形成一定的凹陷，而导致附着力 无法和溶剂型涂料相提并论，且其价格较高，无法在市场上大量的推广。
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【发明内容】
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[0004] 本发明的目的主要在于解决现有技术中水性金属漆用丙締酸醋乳液耐水性能不 足的问题。 阳〇化]针对W上问题，本发明提供一种水性金属漆用丙締酸醋乳液，其特征在于由不包 含簇基或者径基的乙締基单体或乙締基芳香化合物：33~45重量份，包含径基的乙締基单 体：1~7重量份，包含簇基的乙締基单体：0. 5~1重量份，功能单体：1~3重量份，有机 娃单体：重量1~3份，引发剂：0. 15~0. 4重量份，复合乳化剂：1~4重量份，中和剂： 0. 1~0. 5重量份，抑缓冲剂：0. 05~0. 1重量份和去离子水：45~50重量份经核/壳乳 液聚合得到。
[0006] 所述的不包含簇基或者径基的乙締基单体或乙締基芳香化合物为苯乙締、甲基丙 締酸甲醋、丙締酸下醋、丙締酸异辛醋、丙締酸甲醋、丙締酸乙醋中的Ξ种或Ξ种W上混合 物。
[0007] 所述的包含径基的乙締基单体为甲基丙締酸径乙醋、丙締酸径乙醋、甲基丙締酸 径丙醋、丙締酸径丙醋中的一种或一种W上混合物。
[0008] 所述的包含簇基的乙締基单体为丙締酸、甲基丙締酸中的一种或一种W上混合 物。
[0009] 所述的功能单体为甲基丙締酸乙酷乙酷氧基乙醋。
[0010] 所述的有机娃单体为乙締基二甲氧基硅烷、乙締基二乙氧基硅烷、甲基丙締酷氧 基丙基Ξ甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基Ξ乙氧基硅烷中的一种或者一种W上混合物。
[0011] 所述的引发剂为过硫酸锭、过硫酸钟中的一种或两种的混合物。
[0012] 所述的复合乳化剂为阴离子乳化剂、非离子乳化剂和反应型乳化剂复配而得，阴 离子乳化剂为十二烷基苯横酸钢，占总乳化剂25% ;非离子乳化剂为OP-10,占总乳化剂 25% ;反应性乳化剂为对苯乙締横酸钢，占总乳化剂50%。
[0013] 所述的中和剂为28%工业级氨水。
[0014] 所述的抑缓冲剂为碳酸氨钢。
[0015] 所述的核/壳乳液聚合包括W下步骤：
[0016] (1)复合乳化剂的制备：按照阴离子乳化剂：非离子乳化剂：反应型乳化剂= 1:1:2混合均匀，得到复合乳化剂1~4份。
[0017] (2)核单体预乳液的制备：将不包含簇基或者径基的乙締基单体或乙締基芳香化 合物~30份；去离子水，15~17份；复合乳化剂，1~2份；引发剂：0. 05~0.15份置 于反应蓋中，转速60化/min,分散20min制得核单体预乳化液。
[0018] (3)壳单体预乳液的制备：将不包含簇基或者径基的乙締基单体或乙締基芳香化 合物：11~15份；包含径基的乙締基单体：1~7份，包含簇基的乙締基单体：0. 5~1份， 功能单体：1~3份，有机娃单体：1~3份，去离子水，15~17份；复合乳化剂，1~2份； 引发剂：〇. 05~0.15份置于反应蓋中，转速6(K)r/min，分散20min制得壳单体预乳化液。
[0019] (4)称取去离子水：15~16份；引发剂：0. 05~0. 1份；pH缓冲剂：0. 05~0. 1 份于反应蓋中，200r/min揽拌，升溫至80~85°C，开始滴加核单体预乳液，化滴加完毕， 保溫30min;开始滴加壳单体预乳液，Ih滴加完毕，保溫比，降溫至50°CW下，加入中和剂： 0.1~0. 5份，调节抑为7~8;过滤出料得到具有核壳结构的用于水性金属漆的丙締酸醋 乳液。
[0020] 本发明的技术与现有技术相比较，在壳中引入了功能单体甲基丙締酸乙酷乙酷氧 基乙醋，通过藝和作用藝和金属离子，提高了与金属层的附着力；而在壳中引入的有机娃单 体，在涂膜干燥的过程中，娃氧键的水解产生了交联作用，提升了耐水性能。反应型乳化剂 的引入，也极大的改善了传统丙締酸乳液耐水性能不佳的问题。
[0021] 本发明同现有技术相比，在单体的选择上，在乳液中引入了苯乙締，W及丙締酸异 辛醋，苯环W及长的烷基碳链增强了其耐水性能；在壳中引入了功能单体甲基丙締酸乙酷 乙酷氧基乙醋，通过藝和作用藝和金属离子，提高了与金属层的附着力；而在壳中引入的有 机娃单体，在涂膜干燥的过程中，娃氧键的水解产生了交联作用，提升了涂膜的耐水性W及 附着力；在复合乳化剂的选取上，采用阴离子乳化剂，非离子乳化剂，W及反应型乳化剂复 配，一方面提升了乳化效果，另一方面由于反应型乳化剂的引入，不仅其自身可参与单体的 乳化，聚合过程中，还可直接参与聚合，减少了小分子乳化剂在涂膜干燥后，往表面迁移的 情况，极大的提升了耐水性。
[0022] 本发明的工艺简单，成本低廉，所使用的功能性单体量小，且在壳单体中加入，减 少了分子链段的包裹性，W较小的使用量达到了较明显的效果，适合于工业化生产。
[【具体实施方式】]
[0023] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步阐述，应当理解实施例仅用于解释说 明而不用于限定本发明的保护范围。
[0024] 实施例一 阳02引 （1)复合乳化剂的制备：取十二烷基苯横酸钢：l〇g，0P-10 :l〇g，对苯乙締横酸钢： 20g，混合均匀。
[0026] 似核单体预乳液的制备：取苯乙締：100g，甲基丙締酸甲醋：100g，丙締酸下醋： 50邑，丙締酸异辛醋：50g，去离子水：170g，复合乳化剂：20g，引发剂：0. 5g置于反应蓋中，转 速60化/min,分散20min制得核单体预乳化液。
[0027] 做壳单体预乳液的制备：苯乙締：50g，甲基丙締酸甲醋：50g，丙締酸异辛醋： 50邑，甲基丙締酸径乙醋：10g，甲基丙締酸：10g，甲基丙締酸乙酷乙酷氧基乙醋：10g，乙締 基Ξ甲氧基硅烷：10g，去离子水，170g;复合乳化剂，20g;引发剂：0. 5g置于反应蓋中，转速 60化/min,分散20min制得壳单体预乳化液。
[00測 （4)称取去离子水：150g，引发剂：0. 5g袖缓冲剂：0. 5g于反应蓋中，200;r/min揽 拌，升溫至80°C，开始滴加核单体预乳液，化滴加完毕，保溫30min;开始滴加壳单体预乳 液，比滴加完毕，保溫比，降溫至50°CW下，加入中和剂：5g，调节抑为7~8 ;过滤出料得 到具有核壳结构的用于水性金属漆的丙締酸醋乳液。 W29] 实施例二
[0030] (1)复合乳化剂的制备：取十二烷基苯横酸钢：l〇g，0P-10 :l〇g，对苯乙締横酸钢： 20邑，混合均匀。
[00川 似核单体预乳液的制备：取苯乙締：50g，甲基丙締酸甲醋：100g，丙締酸下醋： 50邑，去离子水：170g，复合乳化剂：20g，引发剂：0. 5g置于反应蓋中，转速60化/min,分散 20min制得核单体预乳化液。 阳0巧 做壳单体预乳液的制备：苯乙締：50g，甲基丙締酸甲醋：50g，丙締酸下醋：30g， 丙締酸异辛醋：50g，甲基丙締酸径乙醋：20g，甲基丙締酸：10g，甲基丙締酸乙酷乙酷氧基 乙醋：20g，乙締基Ξ乙氧基硅烷：20g，去离子水，170g;复合乳化剂，20g;引发剂：0. 5g置 于反应蓋中，转速60化/min,分散20min制得壳单体预乳化液。
[0033] (4)称取去离子水：150g，引发剂：0. 5g;抑缓冲剂：0. 5g于反应蓋中，200;r/min揽 拌，升溫至75°C，开始滴加核单体