专利名称：丙烯酸乳液光油及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及精细化学品领域，具体是涉及一种耐高温热粘性印制PVC墙纸用丙烯酸乳液光油，本发明还涉及该光油的制备方法及其在印制PVC墙纸上的应用。
背景技术：
PVC塑料墙纸是一种以纸为基材，以聚氯乙烯塑料薄膜为面层，经过复合、印合、印花、压花等工序制成的一种新型装饰材料。PVC墙纸由于具有较好的阻燃性得到广泛应用，但是由于它能释放出氯化氢气体，损害人体身体健康，而且为赋予PVC薄膜有一定的柔软性而加入的大量增塑剂，在使用过程中容易析出，表面易发粘并吸尘变脏，耐磨性降低等缺陷。为克服起缺陷，使之应用范围扩大，对PVC表层进行罩光封闭，一方面有效抑制氯化氢气体的释放和防止小分子增塑剂的迁移析出，另一方面通过对光油添加颜料和填料，并采用工艺加工压花印制等过程，起到对墙纸装饰美化作用。要求印制PVC墙纸用光油具有如下特征1、符合环保要求，无有机溶剂释放，甲醛含量不超标；2、耐高温热粘性能好，能在180~200℃下不热粘；3、对PVC具有优异的附着力及渗透性，涂膜致密能抑制PVC塑料内小分子增塑剂和氯化氢气体的析出；4、涂层光泽、丰满度高，具有优异的装饰和保护作用等。
Marthe等(美国专利4772518)合成了可用于PVC面层的水溶性涂料，能有效的改善PVC面层存在的缺点，并提高其光泽，但由于该体系采用溶液聚合法制备，有机溶剂含量相对较高，不符合日益严格的“零”VOC的环保要求；徐州塑料厂也对PVC面层进行了表面涂饰研究，研究了水乳性PVC光油。目前所研究的这些丙烯酸乳液型PVC罩光油虽然为水性体系，VOC含量较低，基本符合环保要求，但易“热粘冷脆”，不能满足180~200℃条件下压花不热粘的要求，并且对颜料、珠光粉的润湿粘接性能不佳，不适于工业上的印制墙纸的流水线工艺操作。开发一种耐高温热粘性印制PVC墙纸用高性能丙烯酸乳液光油，既满足耐高温热粘性及对PVC底材具有优异附着力等要求，又减少有机溶剂和氯化氢气体，避免对人体的损害。
发明内容
本发明的一个目的在于针对已有丙烯酸树脂存在热粘冷脆的缺点，提供一种耐高温热粘性的丙烯酸乳液光油。
本发明的另外一个目的在于提供该乳液光油的制备方法。
本发明还有一个目的是提供该乳液光油在印制PVC墙纸上的应用。
为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案一种丙烯酸乳液光油，由以下重量百分比的物质组成丙烯酸乳液 40～65成膜助剂 4～10增稠剂 1～3珠光粉 0～12色浆 0.3～0.5分散剂 0.5～0.8消泡剂 0.1～0.4挥发度调节剂 8～15去离子水 10～20；所述的成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚，N-甲基吡咯烷酮，2，2，4-三甲基戊二醇单异丁酸酯，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，二丙二醇乙醚，二丙二醇丁醚中的一种或一种以上的混合物；所述的增稠剂为非离子性聚氨酯性增稠剂、阴离子性丙烯酸性增稠剂或其混合物；所述的分散剂为聚丙烯酸钠盐DP-512，聚丙烯酸铵盐DP-518，直链非离子性界面活性剂DP-18等；所述的消泡剂为非硅酮有机酯类与碳氢化合物混合物，聚醚改性聚硅氧烷溶液石肭基矿物油和含有机硅的憎水性组分的混合物等；所述的挥发度调节剂为乙醇，丁醇等；上述技术方案中的丙烯酸乳液由以下重量百分比的物质组成丙烯酸丁酯5～12甲基丙烯酸甲酯20～30苯乙烯3～8甲基丙烯酸0.5～2含氨基乙烯基不饱和单体0～4含羟基乙烯基不饱和单体0～4乳化剂1.5～3引发剂0.2～1碳酸氢钠 0.1～0.5氨水 0～0.4水35～55其中，组成丙烯酸乳液中所述的含氨基乙烯基不饱和单体为丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或其混合物；所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵或过硫酸钾；所述的乳化剂由阴离子性乳化剂和阳离子性乳化剂复配而成，阴离子性乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、乙氧基醇磺基琥珀酸二钠中的一种或一种以上的混合物，非离子性乳化剂为壬基酚聚氧乙烯(10～40)醚，辛基酚聚氧乙烯(10～40)醚或其混合物，阴离子性乳化剂和阳离子性乳化剂重量复配比为2∶1～1∶2。
所述的耐高温热粘性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤丙烯酸乳液光油的制备方法，包括以下步骤(1)丙烯酸乳液的制备；
(a)往装上搅拌器、温度计和冷凝水的四口烧瓶中按丙烯酸乳液配方加入占水总重量40～60％的水、碳酸氢钠、占乳化剂总重量5～50％的复合乳化剂作为釜液，搅拌的同时用水浴升温至70～85℃；(b)称取占单体总重量的5～30％的丙烯酸单体及其占乳化剂总重量5～30％的乳化剂和占水总重量2～5％的水，进行预乳化；(c)称取占单体总重量的70～95％的丙烯酸单体及其占乳化剂总重量的30～65％的乳化剂和占水总重量20～30％的水，预乳化20～30min；(d)待反应釜中釜液回流稳定，加入占引发剂总量30～50％的引发剂和占水总质量2～5％的水的混合溶液后，开始加入步骤(b)准备的预乳化液，然后在70～85℃内保温至兰光出现；(e)滴加步骤(c)预乳化液和占引发剂总量50～70％的引发剂和占水总质量10～20％的水，滴加时间在0.5h～3h；(f)保温1h后，升温至85℃～90℃再保温1h；降温至45℃以下，氨水调节pH值至7左右，进一步降温，过滤出料。
(2)将去离子水按丙烯酸乳液光油配方量加入分散机中，依次加入配方量的分散剂、珠光粉及色浆，混合均匀；(3)将步骤(1)制得的丙烯酸乳液按配方量置入容器中，在搅拌速度为700～900rpm下高速分散，同时按配方量加入成膜助剂、挥发度调节剂和步骤(2)所制备组分，分散15～20分钟。
(4)调低(3)步骤中分散液的搅拌转速至200～300rpm，加入配方量的消泡剂、增稠剂、水，调整到粘度50～300s(使用涂4杯测量)，分装出料。
上述方法制得的丙烯酸乳液光油可用于PVC墙纸的印制应用。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果1、耐高温，180～200℃下不热粘；
2、加入的色彩添加剂，令色泽自然光洁、柔和、即使历经岁月洗礼，也照样持久如新；3、选用改性苯乙烯-丙烯酸酯类聚合物乳液调配，具有很强的坚韧度，可轻易抵抗频繁擦洗而丝毫无损；4、经特殊处理的高分子对PVC具有优异的附着力及渗透性，能防止PVC增塑剂的渗透和氯化氢气体的析出，令漆膜有力的粘附在墙纸，绝不脱落；5、涂层光泽、丰满度高，具有优异的装饰和保护作用。
具体实施例方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
实施例1耐高温热粘性丙烯酸乳液的制备1(1)往装上搅拌器、温度计和冷凝水的四口烧瓶中加入水30g、碳酸氢钠0.1g、复合乳化剂0.2g作为釜液，搅拌的同时，升温至75℃。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯10g，苯乙烯5g及其相应量乳化剂1.0g和水3g，预乳化，备用。
(3)称取甲基丙烯酸甲酯15g，苯乙烯2g，丙烯酸丁酯12g，含氨基乙烯基不饱和单体4g，含羟基乙烯基不饱3g，甲基丙烯酸1g和单体及乳化剂1.8g和水7g，预乳化，备用。
(4)待反应釜中釜液回流稳定，加入引发剂0.1g和H2O2g的混合溶液后，开始加入步骤2准备的部分预乳化液，然后在75℃保温至兰光出现。
(5)同时滴加步骤3预乳化液和引发剂0.3g和水8g，该滴加时间在.5h～3h。
(6)滴加完毕，75℃保温1h后，升温至85℃～90℃再保温1h。降温至45℃以下，氨水调节pH值至7左右，进一步降温，过滤出料。
实施例2
耐高温热粘性丙烯酸乳液的制备2(1)往装上搅拌器、温度计和冷凝水的四口烧瓶中加入水20g、碳酸氢钠0.3g、复合乳化剂0.5g作为釜液，搅拌的同时，升温至75℃。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯4g，苯乙烯4g，丙烯酸丁酯2g及其相应量乳化剂0.5g和水5g，预乳化，备用。
(3)称取甲基丙烯酸甲酯21g，苯乙烯4g，丙烯酸丁酯5g，含氨基乙烯基不饱和单体3g，含羟基乙烯基不饱2g，甲基丙烯酸2g和单体及乳化剂1.5g和水15g，预乳化，备用。
(4)待反应釜中釜液回流稳定，加入引发剂0.2g和H2O2g的混合溶液后，开始加入步骤2准备的部分预乳化液，然后在75℃保温至兰光出现。
(5)同时滴加步骤3预乳化液和引发剂0.3g和水8g，该滴加时间在.5h～3h。
(6)滴加完毕，75℃保温1h后，升温至85℃～90℃再保温1h。降温至45℃以下，氨水调节pH值至7左右，进一步降温，过滤出料。
实施例3耐高温热粘性丙烯酸乳液的制备3(1)往装上搅拌器、温度计和冷凝水的四口烧瓶中加入水25g、碳酸氢钠0.5g、复合乳化剂0.8g作为釜液，搅拌的同时，升温至75℃。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯1g，苯乙烯3g及其相应量乳化剂0.2g和水5g，预乳化，备用。
(3)称取甲基丙烯酸甲酯26g，苯乙烯2g，丙烯酸丁酯5g，含氨基乙烯基不饱和单体2g，含羟基乙烯基不饱1g，甲基丙烯酸2g和单体及乳化剂0.6g和水15g，预乳化，备用。
(4)待反应釜中釜液回流稳定，加入引发剂0.4g和H2O2g的混合溶液后，开始加入步骤2准备的部分预乳化液，然后在75℃保温至兰光出现。
(5)同时滴加步骤3预乳化液和引发剂0.6g和水8g，该滴加时间在.5h～3h。
(6)滴加完毕，75℃保温1h后，升温至85℃～90℃再保温1h。降温至45℃以下，氨水调节pH值至7左右，进一步降温，过滤出料。
实施例4光油的配制1(1)先将去离子水7g放入高速分散机中，在高速条件下依次加入分散剂0.7g、珠光粉15g、色浆1.3g，混合均匀，备用。
(2)将合成耐高温热粘性丙烯酸乳液45g置入容器中，在搅拌速度在700～900rpm条件下高速分散，同时加入成膜助剂3.5g、挥发度调节剂10g，、水8g和(1)步骤所制备组分，然后充分分散15～20分钟。
(3)调低(2)步骤中分散液的搅拌转速至200～300rpm，加入消泡剂、增稠剂、水，调整到合适的粘度，分装出料。
实施例5光油的配制2(1)将合成耐高温热粘性丙烯酸乳液50g置入容器中，在搅拌速度在700～900rpm条件下高速分散，同时加入成膜助剂3g、挥发度调节剂8g，、水26g、分散剂0.8g，然后充分分散15～20分钟。
(2)将水性色浆2g，分散剂0.2g加入步骤(1)所配制的组分中，混合均匀。
(3)调低(2)步骤中分散液的搅拌转速至200～300rpm，加入消泡剂、增稠剂、水，调整到合适的粘度，分装出料。
实施例6将实施例4和5制得的耐高温热粘性丙烯酸乳液光油与目前市场所售的商品印制PVC墙纸用丙烯酸乳液光油进行性能和PVC墙纸印制实验比较，结果为1、本发明所得耐高温热粘性丙烯酸乳液光油耐高温，180～200℃下不热粘；2、本光油的成膜剂用量低，不含甲醛，符合环保要求。3、对PVC具有优异的润湿性能、附着力及渗透性，能防止PVC增塑剂的渗透和氯化氢气体的析出，令漆膜有力的粘附在墙纸，绝不脱落。4、具有很强的坚韧度，可轻易抵抗频繁擦洗而丝毫无损。5、涂层光泽、丰满度高，具有优异的装饰和保护作用。
权利要求
1.丙烯酸乳液光油，其特征在于由以下重量百分比的物质组成丙烯酸乳液 40～65成膜助剂 6～10增稠剂 1～3珠光粉 0～12色浆 0.3～0.5分散剂 0.5～0.8消泡剂 0.1～0.4挥发度调节剂 8～15去离子水 10～20。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、N-甲基吡咯烷酮，2，2，4-三甲基戊二醇单异丁酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丁醚中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的增稠剂为非离子性聚氨酯性增稠剂、阴离子性丙烯酸性增稠剂或两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的分散剂为聚丙烯酸钠盐DP-512、聚丙烯酸铵盐DP-518或直链非离子性界面活性剂DP-18。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的消泡剂为非硅酮有机酯类与碳氢化合物混合物、聚醚改性聚硅氧烷溶液石腊基矿物油或含有机硅的憎水性组分的混合物。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的挥发度调节剂为乙醇或丁醇。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液光油，其特征在于所述的丙烯酸乳液由以下重量百分比的物质组成丙烯酸丁酯5～12甲基丙烯酸甲酯20～30苯乙烯3～8甲基丙烯酸0.5～2含氨基乙烯基不饱和单体0～4含羟基乙烯基不饱和单体0～4乳化剂1.5～3引发剂0.2～1碳酸氢钠 0.1～0.5氨水 0～0.4水35～55其中，组成丙烯酸乳液中所述的含氨基乙烯基不饱和单体为丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或其混合物；所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵或过硫酸钾；所述的乳化剂由阴离子性乳化剂和阳离子性乳化剂复配而成，阴离子性乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、乙氧基醇磺基琥珀酸二钠中的一种或一种以上的混合物，非离子性乳化剂为壬基酚聚氧乙烯(10～40)醚，辛基酚聚氧乙烯(10～40)醚或其混合物，阴离子性乳化剂和阳离子性乳化剂重量复配比为2∶1～1∶2。
8.制备权利要求1所述的丙烯酸乳液光油的方法，其特征在于包括如下步骤(1)丙烯酸乳液的制备；(a)往装上搅拌器、温度计和冷凝水的四口烧瓶中按丙烯酸乳液配方加入占水总重量40～60％的水、碳酸氢钠、占乳化剂总重量5～50％的复合乳化剂作为釜液，搅拌的同时用水浴升温至70～85℃；(b)称取占单体总重量的5～30％的丙烯酸单体及其占乳化剂总重量5～30％的乳化剂和占水总重量2～5％的水，进行预乳化；(c)称取占单体总重量的70～95％的丙烯酸单体及其占乳化剂总重量的30～65％的乳化剂和占水总重量20～30％的水，预乳化20min～30min；(d)待反应釜中釜液回流稳定，加入占引发剂总量30～50％的引发剂和占水总质量2～5％的水的混合溶液后，开始加入步骤(b)准备的预乳化液，然后在70～85℃内保温至兰光出现；(e)滴加步骤(c)预乳化液和占引发剂总量50～70％的引发剂和占水总质量10～20％的水，滴加时间在0.5h～3h；(f)保温1h后，升温至85℃～90℃再保温1h；降温至45℃以下，氨水调节pH值至7左右，进一步降温，过滤出料；(2)将去离子水按丙烯酸乳液光油配方量加入分散机中，依次加入配方量的分散剂、珠光粉及色浆，混合均匀；(3)将步骤(1)制得的丙烯酸乳液按配方量置入容器中，在搅拌速度为700～900rpm下高速分散，同时按配方量加入成膜助剂、挥发度调节剂和步骤(2)所制备组分，分散15～20分钟；(4)调低(3)步骤中分散液的搅拌转速至200～300rpm，加入配方量的消泡剂、增稠剂、水，调整到粘度50～300s，分装出料。
9.权利要求1所述的丙烯酸乳液光油在印制PVC墙纸上的应用，尤其是在180～200℃的高温印制PVC墙纸上的应用。
全文摘要
本发明公开了一种耐高温热粘性印制PVC墙纸用丙烯酸乳液光油，本发明还公开该光油的制备方法及其作为耐高温热粘性印制PVC墙纸用光油的应用。本发明的光油成膜剂用量低，耐高温，180～200℃下不热粘；加入的色彩添加剂，令色泽自然光洁、柔和、即使历经岁月洗礼，也照样持久如新；选用改性苯乙烯－丙烯酸酯类聚合物乳液调配，具有很强的坚韧度，可轻易抵抗频繁擦洗而丝毫无损；涂层能防止PVC增塑剂的渗透和氯化氢气体析出，令漆膜在PVC墙纸上的附着力优异，绝不脱落；涂层光泽、丰满度高，具有优异的装饰和保护作用等。
文档编号D21H27/18GK1644795SQ20041005249
公开日2005年7月27日 申请日期2004年12月3日 优先权日2004年12月3日
发明者文秀芳, 喻冬秀, 皮丕辉, 程江, 杨卓如 申请人:华南理工大学