一种防水乳液及其制备方法
【专利说明】-种防水乳液及其制备方法
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技术领域
[0002] 本发明设及一种防水乳液及其制备方法，具体说是一种零氨防水乳液及其制备方 法。
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【背景技术】
[0004] 防水涂料是目前应用十分广泛的建筑涂料，防水涂料主要有单组分和双组分两 种，尤其是双组分防水涂料，W其优异的力学性能和致密性深受广大消费者青睐。然而，现 有的双组分防水涂料存在着两个重大的缺陷。其一，传统的双组分防水涂料体系中，为了保 证涂层具有一定的力学性能，其涂料乳液中都具有含胺类功能单体。而乳液与水泥等粉料 混合后，其混合物大多呈强碱性。在碱性环境下，胺基团会快速水解，释放出大量对人体有 害的氨气，并严重破坏周边的空气环境。其二，胺基团在碱性条件下水解后，涂层的断裂伸 长率、拉伸强度等力学性能将大幅下降，具体表现就是涂层出现较强的脆性，出现开裂、渗 水等现象。因此，如何开发一种既不会释出有害气体，又具有良好的力学性能的防水乳液， 是目前防水乳液行业的一道技术难题。 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，提供一种既环保，又具有良好的力学性 能和防水性能的防水乳液。
[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防水乳液的方法。
[0008] 本发明的发明目的是运样实现的：一种防水乳液，其特征在于：所述防水乳液包 括去离子水、丙締酸烷基醋、苯乙締、丙締酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧 化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙締酸烷基醋60-90 份；苯乙締10-40份；丙締酸功能单体0. 1-2份；乳化剂1-3份；引发剂0. 3-2. 5份；缓冲剂 0. 1-0. 5份；稳定剂0. 5-2份；氧化剂0. 1-0. 5份；还原剂0. 05-0. 25份。
[0009] 所述丙締酸烷基醋为丙締酸正下醋、丙締酸异辛醋、丙締酸乙醋、丙締酸径乙醋、 丙締酸径丙醋中的一种或上述成分W任意比例混合。
[0010] 所述丙締酸功能单体为丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸中的一种或上述成分W任意 比例混合。
[0011] 所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂和非离子乳化剂的 质量比为（1-4) : (4-1)。
[0012] 所述阴离子乳化剂Cie-Cw烷基硫酸盐类、Cie-Cw烷基苯横酸钢、横基班巧酸盐类中 的一种或上述成分W任意比例混合。
[0013]所述非离子乳化剂为脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物中的一种或上述成分W任意 比例混合。
[0014]所述引发剂为过硫酸钢、过硫酸钟、过硫酸锭中的一种或上述成分W任意比例混 厶1=1〇
[0015]所述缓冲剂为碳酸钢、碳酸氨钢中的一种或上述成分W任意比例混合。
[0016]所述稳定剂为含氨聚硅氧烷。
[0017]所述氧化剂为叔下基过氧化氨。
[0018]所述还原剂为k抗坏血酸、亚硫酸氨钢、焦亚硫酸钢中的一种或上述成分W任意 比例混合。
[0019]所述制备方法包括W下步骤： a:底料A的制备：常溫常压状态下，向带有揽拌器、冷凝器、恒流累加料装置的反应器 中，加入去离子水总量的30-60%，乳化剂总量的8-10%、缓冲剂总量的8-10%，蓋内溫度升溫 至 75-80°C; b:单体溶液B的制备：常溫常压状态下，将丙締酸醋类单体、余量乳化剂、缓冲剂、丙締 酸功能单体、去离子水总量的10-50%、稳定剂，混合成均匀的溶液，并揽拌10-30分钟备用； C:引发剂溶液C的制备：常溫常压状态下，将引发剂份加入到余量去离子水中，揽拌溶 解； d:当蓋内溫度达到80-85°C，向反应器中加入5-10%单体溶液B，加入30%引发剂溶液C，20-40钟后，通过恒流累向反应器中滴加余量单体溶液B，并通过恒流累同时滴加余量引 发剂溶液C，全程滴加时间控制在220-260分钟，并确保后添加剂C较单体溶液B晚8-12分 钟滴完； e:将溫度升至84-87°C，保溫1小时，降溫至60-63°C，滴加氧化剂和还原剂，滴加时间 为25-35分钟，保溫40-50分钟，继续降溫至35-45Γ，调节PH至8-8. 5,揽拌8-15分钟，过 滤出料，即可得到防水乳液。
[0020] 本发明具有W下优点： 1、本发明的防水乳液中，由于整个化学反应体系都不含有胺基团或产生胺基团化合 物，因而在化学反应完成后，乳液中并不含有胺基。在后续的与水泥或其他粉料混合形成碱 性环境后，乳液不会产生水解现象，不会释出对人体有害的氨气，大大减少了乳液涂装后对 周边空气环境的损害。
[0021] 2、本发明的防水乳液中，采用阴离子乳化剂和非离子乳化剂的搭配使用形成复合 乳化剂。由于2-締丙基酸3-径基丙烷-1-横酸钢含有乙締基、径基，化学反应过程中可与 多种含有反应型基团的材料接枝或共聚，而横酸根基团则可在化学反应时吸附在乳胶粒表 面，提供静电斥力、稳定乳液粒子，还可在防水涂料中起到改善粉料的悬浮性、延长缓凝时 间的作用，大大提升了涂料的断裂伸长率和拉伸强度等力学性能。另外，阴离子乳化剂的电 荷可稳定的与非离子乳化剂的空间位阻作用而产生协同效应，提高乳液聚合的稳定性和乳 胶粒的稳定性，改善了乳液聚合的单体转化率。并且，该乳化剂搭配体系能赋予乳液良好的 巧离子稳定性，提供良好的与水泥基粉料的相容性W及混合后的稳定性。
[0022]3、本发明的防水乳液中，乳液能在常溫下产生交联反应。当乳液与水泥基粉混合 后，在常溫干燥的过程中能与其形成有机-无机互穿网络体系。涂料干燥后可形成致密的 涂膜，且有机-无机互穿网络可w赋予该涂膜优异的防水性能w及良好的力学性能。
[0023] 4、本发明的防水乳液制备方法中，采用常规的预乳化半连续滴加工艺，生产过程 所需设备简单、操作简便、成本较低且安全性好。
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【具体实施方式】
[00巧]本发明的防水乳液包括去离子水、丙締酸烷基醋、苯乙締、丙締酸功能单体、乳化 剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子 水100份；丙締酸烷基醋60-90份；苯乙締10-40份；丙締酸功能单体0. 1-2份；乳化剂1-3 份；引发剂0. 3-2. 5份；缓冲剂0. 1-0. 5份；稳定剂0. 5-2份；氧化剂0. 1-0. 5份；还原剂 0. 05-0. 25份。通过利用不含胺基团的化学反应体系，并与阴离子乳化剂和非离子乳化剂的 复合乳化剂配合使用，使乳液在后续加工中不产生挥发性氨气的同时，提高乳液的综合力 学强度。
[00%] 本发明防水乳液的丙締酸烷基醋采用丙締酸正下醋、丙締酸异辛醋、丙締酸乙醋、 丙締酸径乙醋、丙締酸径丙醋中的一种或上述成分W任意比例混合。上述组分可根据实际 使用需要灵活搭配使用，其组合可有效改善乳液自身的力学强度，同时相互间具有化学反 应的协同作用，并起到调节乳液分子量的作用。
[0027] 本发明防水乳液的丙締酸功能单体为丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸中的一种或上 述成分W任意比例混合。上述组分均具有活泼的双键，其可与丙締酸烷基醋、苯乙締等进行 交联反应。而甲基、亚甲基可对交联后的分子链结构起稳定作用，并且改善分子链的力学强 度。
[0028] 本发明防水乳液的乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂和非 离子乳化剂的质量比为（1-4) : (4-1 )。通过阴离子乳化剂和非离子乳化剂的搭配使用形成 复合乳化体系，并且阴离子乳化剂和非离子乳化剂的含量比例可灵活调节。
[0029] 阴离子乳化剂采用Cie-Cw烷基硫酸盐类、Cie-Cw烷基苯横酸钢、横基班巧酸盐类中 的一种或上述成分W任意比例混合，而非离子乳化剂则采用脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化 物中的一种或上述成分W任意比例混合。通过复合乳化剂的加入，反应体系中形成2-締丙 基酸3-径基丙烷基团。上述基团具有乙締基、径基，化学反应过程中可与多种含有反应型 基团的材料接枝或共聚，提高了涂料的断裂伸长率和拉伸强度等力学性能。另外，阴离子乳 化剂的电荷可稳定的与非离子乳化剂的空间位阻作用而产生协同效应，提高乳液聚合的稳 定性和乳胶粒的稳定性，改善了乳液聚合的单体转化率。并且，该乳化剂搭配体系能赋予乳 液良好的巧离子稳定性，提供良好的与水泥基粉料的相容性W及混合后的稳定性。
[0030] 本发明防水乳液的引发剂采用过硫酸钢、过硫酸钟、过硫酸锭中的一种或上述成 分W任意比例混合。由于过硫酸盐受热