一种弹性耐雨痕苯丙乳液及其制备方法
【专利说明】-种弹性耐雨痕苯丙乳液及其制备方法
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技术领域
[0002] 本发明设及一种苯丙乳液及其制备方法，具体说是一种弹性耐雨痕苯丙乳液及其 制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 随着经济发展，建筑外墙装饰涂料的应用也日益广泛。弹性乳液由于具有优异的 拉伸性能，越来越受消费者的青睐。然而，传统的弹性乳液具有其自身不可克服的技术缺 陷。其一，传统的弹性乳液都是由高玻璃化溫度乳液和低玻璃化溫度乳液混合而成，运样既 保证漆膜的弹性，又能保证耐沾污性和耐候性。但混合搭配的方式会使乳液中出现粒子分 布不均匀的情况，导致其力学性能偏低。其二，若采用单独的弹性乳液设日陶氏AC-2468)，虽 然无需进行混合搭配，其力学性能也能基本保证。但在户外施工时，由于天气多变，溫度和 湿度的差异非常明显，特别是在多雨季节施工，涂膜极容易出现发花、起泡、易脱落等现象， 其雨痕、亮斑等情况也十分常见，上述情况除了会降低漆膜自身的力学性能外，还会严重影 响漆膜涂装后的整体美观。因此，如何开发一种既具有优良的力学强度，又具有较高耐候性 的苯丙乳液，是目前苯丙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，提供一种既具有优良的力学强度，又具 有较高耐候性的苯丙乳液。
[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苯丙乳液的方法。
[0008] 本发明的发明目的是运样实现的：一种弹性耐雨痕苯丙乳液，其特征在于：所述 弹性耐雨痕苯丙乳液包括水、苯乙締、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛醋、丙締酸下醋、丙締 酸、甲基丙締酸、丙締酷胺、阴离子乳化剂、反应型乳化剂、交联单体、引发剂、氧化剂及还原 剂，上述组分含量按质量份数算分别为：水80-130份、苯乙締38-60份、甲基丙締酸甲醋 22-45份、丙締酸异辛醋12-18份、丙締酸下醋22-73份、丙締酸0. 5-5份、甲基丙締酸0. 5-5 份、丙締酷胺1-5份、阴离子乳化剂7-18份、反应型乳化剂0. 5-2份、交联单体1-5份、引发 剂0. 2-0. 9份、氧化剂0. 1-0. 5份、还原剂0. 1-0. 5份。
[0009] 所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钢或十二烷基苯横酸钢中的一种或上述成分 W任意比例混合。
[0010] 所述反应型乳化剂为3-締丙氧基-1-径基-1-丙烷横酸钢、3-締丙氧基-1-径 基-1-丙烷憐酸钢、乙締基横酸钢、2-丙締酸盐酷胺基-2-甲基丙基横酸钢中的一种或上述 成分W任意比例混合。
[0011] 所述交联单体为乙締基Ξ甲氧基硅烷、丫-甲基丙締酷氧基丙基Ξ甲氧基硅烷、Ξ 径甲基丙烷Ξ甲基丙締酸醋、甲基丙締酸締丙醋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钢、过硫酸锭或过硫酸钟中的一种或上述成分W任意比例混 厶1=1〇
[0013] 所述氧化剂为有机过氧化物。
[0014] 所述还原剂为亚硫酸氨钢或k抗坏血酸中的一种或上述成分W任意比例混合。
[0015] 所述制备方法包括W下步骤： (1) 种子乳液的制备 al:预乳化：常溫常压下，将1-6份阴离子乳化剂和10-25份水在乳化缸中混合，充 分揽拌溶解，并依次加入苯乙稀、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛醋、丙締酸下醋并均匀揽 拌，制成预乳化液，苯乙稀、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛醋、丙締酸下醋的质量分数比为 (30-40):(15-25):(12-18) :(15-23)； bl:聚合：在反应蓋的蓋底加入30-35份水和5-10份阴离子乳化剂，升溫至70-90°C， 揽拌10-30分钟后分别滴加al步骤所得预乳化液和0. 05-0. 2份引发剂进行化学反应，反 应溫度为80-90°C，反应时间15-75分钟； cl:后消除：把bl所得乳液升溫至80-90°C，并滴加0. 05-0. 2份引发剂，滴加完毕后保 溫10-30分钟，然后降溫至45-55Γ，过滤备用； (2) 弹性乳液的制备 a2 :预乳化：常溫常压下，将1-2份阴离子乳化剂和20-30份水在乳化缸中混合，充分 揽拌溶解，并依次加入反应型乳化剂和交联单体，揽拌5-15分钟，再加入丙締酸、甲基丙締 酸、丙締酷胺、苯乙稀、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋混合物，并揽拌20-40分钟，制成预乳 化液，丙締酸、甲基丙締酸、丙締酷胺、苯乙稀、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋的质量分数比 为（0.5-5):(0. 5-5):(1-5):(8-20):(7-50):(7-20); b2 :聚合：在反应蓋的蓋底加入20-40份水，升溫至80-90°C，加入cl步骤所得种子乳 液5-20份，揽拌20-40分钟，分别滴加曰2步骤所得预乳化液和0. 04-0. 25份引发剂进行化 学反应，滴加时间为150-450分钟，反应溫度为75-90°C，反应时间30-120分钟； c2 :后消除：把b2所得乳液升溫至90-95 °C，并滴加余下引发剂，滴加完毕后保溫 30-90分钟，保溫结束后降溫至70-80°C，同时滴加氧化剂和还原剂，滴加时间为30-60分 钟，滴加结束后进行第二次保溫，时间为15-45分钟，第二次保溫结束后降溫至45-50°C，过 滤后即得弹性耐雨痕苯丙乳液。
[0016] 所述步骤（1)所得种子乳液的固含量为35-60%。
[0017] 所述步骤（1)所得种子乳液的抑值为5-9。
[0018] 所述步骤（1)所得种子乳液的粒径为20-100纳米。
[0019] 所述步骤（2)所得弹性乳液的固含量为35-60%。
[0020] 所述步骤（2 )所得弹性乳液的抑值为6-8。
[0021] 本发明具有W下优点： 1、本发明的弹性耐雨痕苯丙乳液中，在整个化学反应体系中的聚合单体均带丙締基 团，因而聚合单体的玻璃化溫度比较接近。相近的玻璃化溫度除了可改善乳液的加工性能 夕F，还能有效保障乳液粒子分散的均匀性，使乳液具有较好的力学性能。而丙締基团自身具 有较强的反应活性，利于乳液聚合时化学反应的稳定进行。
[0022] 2、本发明的弹性耐雨痕苯丙乳液中，采用阴离子乳化剂和反应型乳化剂的搭配使 用而形成复合乳化体系。首先，阴离子乳化剂自身能提供较强的反应电荷，其与聚合物单体 的反应能力十分优秀，在化学反应过程中不易出现副产物及副反应。其次，反应型乳化剂自 身的反应活性较强，在与聚合物单体、交联单体发生化学反应时能产生细密的互穿型交联 网络，使乳液形成致密、力学性能优异且具有较强弹性的涂膜，改善涂膜的耐沾污性和耐候 性。此外，阴离子乳化剂和反应型乳化剂在化学反应体系中具有协同效应，乳液聚合时上述 协同效应可大幅提高互穿交联网络的形成效率，改善涂膜的力学强度。
[0023] 3、本发明的弹性耐雨痕苯丙乳液采用种子乳液法制备，使乳液在聚合时形成类似 核壳结构的包围型分子链结构，使乳液在聚合时具有与高玻璃化溫度乳液和低玻璃化溫度 乳液搭配使用相似的效果。同时，种子乳液和最后制备的弹性乳液的聚合物液相十分相近， 且其都具有丙締基团，所W在乳液聚合时可提高核和壳之间连接的化学键能，提高乳液的 耐沾污性和耐候性。
[0024] 4、本发明的弹性耐雨痕苯丙乳液制备方法中，采用二次滴加聚合工艺，并在种子 乳液和弹性乳液的制备后期引入后消除工艺。后消除工艺可在引发剂或其他助剂介入的情 况下使乳液聚合时游离的单体充分反应，使乳液粒子的分布更加均匀，改善涂膜的弹性、致 密性和耐候性。 阳0巧]
【具体实施方式】
[00%] 本发明的弹性耐雨痕苯丙乳液包括水、苯乙締、甲基丙締酸甲醋、丙締酸异辛醋、 丙締酸下醋、丙締酸、甲基丙締酸、丙締酷胺、阴离子乳化剂、反应型乳化剂、交联单体、引发 剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：水80-130份、苯乙締38-60份、甲 基丙締酸甲醋22-45份、丙締酸异辛醋12-18份、丙締酸下醋22-73份、丙締酸0. 5-5份、甲 基丙締酸0. 5-5份、丙締酷胺1-5份、阴离子乳化剂7-18份、反应型乳化剂0. 5-2份、交联 单体1-5份、引发剂0. 2-0. 9份、氧化剂0. 1-0. 5份、还原剂0. 1-0. 5份。通过利用玻璃化 溫度相近的同族聚合单体搭配使用，并采用阴离子乳化剂和反应型乳化剂的搭配使用而形 成的复合乳化体系，改善乳液粒子的分散性、乳液的力学强度、耐沾污性及耐候性。
[0027] 本发明弹性耐雨痕苯丙乳液的阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钢或十二烷基苯横 酸钢中的一种或上述成分W任意比例混合。由于上述钢盐具有较强极性，可提高乳化剂在 聚合过程中的反应强度，并改善涂装后涂膜的力学强度。
[0028] 本发明弹性耐雨痕苯丙乳液的反应型乳化剂为3-締丙氧基-1-径基-1-丙烷横 酸钢、3-締丙氧基-1-径基-1-丙烷憐酸钢、乙締基横酸钢、2-丙締酸盐酷胺基-2-甲基丙 基横酸钢中的一种或上述成分W任意比例混合。上述组分在化学反应体系中具有较强活 性，并可与阴离子乳化剂产生协同效应，可提高互穿交联网络的形成效率，改善涂膜的力学 强度。
[0029] 本发明弹性耐雨痕苯丙乳液的交联单体为乙締基Ξ甲氧基硅烷、丫-甲基丙締酷 氧基丙基Ξ甲氧基硅烷、Ξ径甲基丙烷Ξ甲基丙締酸醋、甲基丙締酸締丙醋中的一种或上 述成分W任意比例混合。首先，上述交联单体在反应体系中具有较强的活性，