专利名称：一种弹性丙烯酸酯乳液的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑涂料用乳液的合成领域，尤其是一种弹性丙烯酸酯乳液的合成。
背景技术：
随着科学技术的发展以及建筑涂料性能的不断提高，乳液作为一种必不可少的组分，在许多聚合物如涂料、黏结剂、絮凝剂、合成橡胶、抗冲击共聚物等的生产合成中，已成为很重要的一部分。而且基于其本身拥有许多的优良特性，使得其在近100年的历史进程中，已逐渐变成化学工业中的一块基石。而在这其中，丙烯酸酯类乳液由于其原料的单体种类繁多、产品品种多以及具有优良的综合应用性能，使得其在这一领域的的发展一直比较迅速。
不言而喻，丙烯酸酯类乳液在建筑行业中的应用也是越来越重要了，而且随着人们环境意识的不断增强，水乳型涂料已经成为涂料工业一个重要的发展方向。如何提高水乳型涂料的性能，其中一个关键因素就是乳液的问题，传统的乳液存在成膜温度较高、耐水性不好等缺陷，而大大限制了其在水乳型涂料中的应用。
发明内容
为了从根本上克服由于乳液因素所造成的水乳型涂料性能方面的缺陷，本发明公开了一种弹性丙烯酸酯乳液的配方，该配方选择了合适的软、硬单体，添加了交联单体，应用了阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配，从而保证了该合成乳液具有较高的弹性(弹性伸长率达到600％)，较低的玻璃化温度(0℃)以及较好的耐水性，可以广泛应用在建筑涂料的制备过程中。
本发明所述的弹性丙烯酸酯乳液，是由几种组分共聚而成的，其配方包括去离子水 10-15％、甲基丙烯酸酯 15-25％、丙烯酸酯 25-30％、甲基丙烯酸3-5％、复配乳化剂3.5-5.5％、过硫酸钾 0.4-0.6％、氨水 20-30％。
如没有特殊说明，本说明书中百分比都是重量百分比。
其中所述的甲基丙烯酸酯是软单体，这种软单体也可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯。
丙烯酸酯是硬单体，当然，这种硬单体也可以是丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯。
甲基丙烯酸是交联单体，这种交联单体也可以是丙烯酸、丙烯酰胺。
复合乳化剂主要是阴离子乳化剂与非离子乳化剂复配，其中，非离子乳化剂∶阴离子乳化剂＝1∶(1～2)。
过硫酸钾是引发剂。
在制备这种弹性丙烯酸酯乳液的时候，首先将去离子水与乳化剂按比例加入反应器，加热搅拌，温度控制在60-70℃，特乳化剂完全溶解后，再加入1/5混合单体进行预乳化，时间控制在0.5h，温度在50℃左右，反应器中最终得到的是均匀的乳浊液；然后升温至65-70℃，将1/4的引发剂溶液加入(引发剂事先配制成5％的水溶液)其中，在80±2℃下搅拌反应，接着将剩余单体和引发剂溶液在2.5-3h内分批滴加到反应器中，加料速度取决于回流情况，直到最后一批料加完后反应快接近结束时，升温至85-90℃，保温0.5-1h。最后抽真空除去残余单体，降温40-50℃，用氨水调节pH至7-8后，过滤出料。
与现有技术相比，本发明配方中所选用的原材料，除了合适的软、硬单体配比外，还添加了交联单体，应用了阴离子乳化剂与非离子乳化剂复配，从而保证了该合成乳液具有较高的弹性(弹性伸长率达到600％)，较高的强度、较低的玻璃化温度(0℃)以及较好的耐水性，而且稳定性也很好，可以广泛应用在建筑涂料的制备过程中，比如外墙体系，防水涂料体系，尤其是需要乳液具有弹性以及玻璃化温度较低的应用体系中。
具体实施例方式
实施例配制100g这种弹性丙烯酸酯乳液，配方各组分含量如下15g的去离子水；20g的甲基丙烯酸甲酯；28g的丙烯酸丁酯；4.7g的复合乳化剂，其中阴离子乳化剂为72IS(Cognis)，非离子乳化剂为3065(Cognis)，非离子乳化剂∶阴离子乳化剂＝1∶1.5；0.5g的过硫酸钾(配成5％水溶液)；
4.8g的甲基丙烯酸；27g的氨水。
首先将去离子水与乳化剂加入反应器，加热搅拌，温度控制在65℃，等待乳化剂溶解完全后，再加入1/5硬、软单体以及交联单体的混合物进行预乳化0.5h，温度控制在50℃左右，反应器中最终得到的是均匀的乳浊液；然后升温至70℃，将1/4的过硫酸钾溶液加入(事先配制成5％的水溶液)，在82℃下搅拌反应，接着将剩余单体和过硫酸钾溶液在2.5h内分批滴加到反应器中，加料速度取决于回流情况，最后一批料加完后反应快接近结束时，升温至90℃保温0.5h，补加了少量引发剂以便反应进行完全，最后抽真空除去残余单体，降温40℃，用氨水调节pH至8，过滤出料。
所得乳液性能乳液外观带有兰色荧光的乳白色液体；pH8左右粘度/mPa.s45；凝胶率0.9％机械稳定性稳定，无析出物；钙离子稳定性通过；断裂伸长率550％；拉伸强度2.4Mpa；成膜性良好。
权利要求
1.一种弹性丙烯酸酯乳液，其组分含量如下去离子水 10-15％、甲基丙烯酸酯 15-25％、丙烯酸酯 25-30％、甲基丙烯酸3-5％、复配乳化剂3.5-5.5％、过硫酸钾 0.4-0.6％、氨水 20-30％。所有百分比都是重量百分比，上述各组分之和为100％。
2.根据权利要求1所述的弹性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所说的甲基丙烯酸酯也可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的弹性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所说的丙烯酸酯也可以是丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的弹性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所说的甲基丙烯酸也可以是丙烯酸、丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的弹性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的复合乳化剂是阴离子乳化剂与阳离子乳化剂复配而成的，其中，非离子乳化剂∶阴离子乳化剂＝1∶(1～2)。
6.根据权利要求5所述的弹性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的非离子乳化剂可以为3065(cognis)，阴离子乳化剂可以为72IS(Cognis)。
全文摘要
本发明涉及建筑涂料用乳液的合成，特别是弹性丙烯酸酯乳液的合成的配方，它是由按重量百分比的10－15％去离子水、15－25％的甲基丙烯酸酯、25－30％的丙烯酸酯、3－5％的甲基丙烯酸、3.5－5.5％的复配乳化剂、0.4－0.6％的过硫酸钾以及20－30％的氨水共聚而成。该配方选择了合适的软、硬单体，添加了交联单体，应用了阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配，从而保证了该合成乳液具有较高的弹性(弹性伸长率达到600％)，较低的玻璃化温度(0℃)以及较好的耐水性，可以广泛应用在建筑涂料的制备过程中。
文档编号C08F2/24GK1534050SQ0310887
公开日2004年10月6日 申请日期2003年4月1日 优先权日2003年4月1日
发明者张瑾璐, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司