专利名称：低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于只有一个碳-碳双键的不饱和脂族烃的共聚物的涂料组合物，特别是一种低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液。
背景技术：
现有弹性聚丙烯酸酯防水乳液的生产，多采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为硬单体，以丙烯酸丁酯为软单体通过半连续预乳化工艺聚合而成，所采用乳化剂为非反应型阴离子乳化剂，所获得的乳液聚合物玻璃化温度Tg≤0℃。由于丙烯酸丁酯软单体具有压敏特性，其酯链碳原子数目较低，内增塑能力弱，疏水性差，而且当降低乳液聚合物的玻璃化温度Tg，丙烯酸丁酯软单体在配方中所占比例就愈大，因此，乳液聚合物的抗压敏回粘性、抗老化性、耐水性亦随之愈差。这样，现有技术难以获得在更低的玻璃化温度条件下各方面综合性能优良的聚丙烯酸酯防水乳液。
发明构成 本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种玻璃化温度更低的条件下乳液的抗压敏回粘性、抗老化性和耐水性等各方面综合性能优良的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液。
本发明的目的是通过以下途径来实现的。
低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，包括去离子水，引发剂，混合单体，乳化剂，特种单体和中和剂，混合单体包括软单体和硬单体，其结构要点为以酯链碳原子数目高的丙烯酸高级烷基酯为主要软单体，其酯链碳原子数目≥8。
本发明采用酯链碳原子数目高的丙烯酸高级烷基酯作为混合单体中的主要软单体，其酯链碳原子数目大于等于8，其具有如下特性第一，当丙烯酸酯单体的酯链碳原子数目增大后，其内增塑能力和疏水性加强，从而提高反应后的乳液聚合物的抗老化性和耐水性；第二，本发明所采用的丙烯酸高级烷基酯无压敏特性，从而使乳液聚合物具有优良的抗压敏回粘性；第三，当丙烯酸高级烷基酯在配方中的比例愈大，聚合物的玻璃化温度降低，因此，通过调整软单体的比例可获得具有不同的且温度更低的玻璃化温度，该玻璃化温度Tg≤-15℃。因此，本发明在调整软单体丙烯酸高级烷基酯的比例，不但可获得具有不同玻璃化温度值的各种低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，而且具有优良的抗压敏回粘性，抗老化性和耐水性。
低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中具有混合单体，混合单体包括软单体和硬单体，软单体为丙烯酸高级烷基酯，硬单体为甲基丙烯酸甲酯。且该混合单体包括混合单体一和混合单体二。
混合单体一的组份及用量为组份用量(总重量份1000) 甲基丙烯酸甲酯50～75 甲基丙烯酸十二烷酯150～125 甲基丙烯酸5 混合单体二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)甲基丙烯酸甲酯75～150丙烯酸辛酯280～205甲基丙烯酸6 这样，可以根据混合单体一及混合单体二中的硬单体甲基丙烯酸甲酯和软单体甲基丙烯酸十二烷酯及丙烯酸辛酯的用量范围进行调整，而获得各种不同玻璃化温度。
低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中具有能减少二种或多种不能互混的液体的表面张力，使其形成稳定的乳浊液的添加剂，乳化剂，该乳化剂包括乳化剂一和乳化剂二，其中乳化剂一为反应型乳化剂，乳化剂二为非反应型乳化剂。
这样，在非反应型乳化剂基础上引入反应型乳化剂，从而加强了乳液的化学稳定性。
反应型乳化剂一的组份及用量为组份用量(总重量份1000) 烯丙基羟丙基磺酸钠2 十二烷基硫酸钠2.9 OP-502.9 H2O50 非反应型乳化剂二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)十二烷基硫酸钠4OP-503.6H2O80 低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的配方中的引发剂包括引发剂一、引发剂二和引发剂三。
引发剂一的组份及用量为组份用量(总重量份1000)K2S2O80.3H2O10 引发剂二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)K2S2O81.2H2O60 引发剂三的组份及用量为组份用量(总重量份1000)叔丁基过氧化氢1.5H2O50 低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中的中和剂的组份及用量为组份用量(总重量份1000)NaOH10H2O30 低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中其他组份分别为特种单体70％烯丙基脲，其用量为4.6每1000重量份；防腐剂Kathon，其用量为2每1000重量份；消泡剂NXZ，用量为3每1000重量份；去离子水的用量为115每1000重量份。
低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的生产方法，包括有如下步骤 1.配制引发剂一，配制引发剂二，配制混合单体一，配制引发剂三，配制混合单体二；提供一种高位槽，将配制好的引发剂一，引发剂二，引发剂三，混合单体一，混合单体二打入高位槽，备用； 2.提供一种预乳化槽A，将乳化剂一中各组分原料加入预化槽A中搅拌溶解并混合均匀，并逐步滴加高位槽中的混合单体一，边加边搅拌至形成稳定的预乳化液A，备用。
3.提供一种预乳化槽B，将乳化剂二中各组分原料加入，并加入高槽中的混合单体二，搅拌至形成稳定的预乳化液B，备用。
4.提供一种反应釜，一种搅拌器，于反应釜中加入去离子水，并启动搅拌器搅拌、升温，加入1/5预乳化液A，并快速加入高位槽内的引发剂一，引发反应，反应温度升高至最高温度时，第一反应阶段完成，调整温度为恒温，同时平衡滴加高位槽中的引发剂二和剩余的4/5预乳化液A，滴加完毕，保持恒温。
5.同时平衡均速滴加高位槽中的引发剂三及预乳化液B，滴加完毕，加入特种单体，继续保持恒温。
6.降温，加入中和剂进行中和，并分别加入防腐剂和消泡剂，加料完毕，搅拌，出料，打入储槽。
这样，生产该低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，当总重量份为1000时，首先，0.3份过二硫酸钾K2S2O8与10份水H2O配制引发剂一，1.2份过二硫酸钾K2S2O8与60份水H2O配制引发剂二，1.5份叔丁基过氧化氢与50份水H2O配制引发剂三，75份甲基丙烯酸甲酯、125份甲基丙烯酸十二烷酯和5份甲基丙烯酸配制混合单体一，110份甲基丙烯酸甲酯、245份丙烯酸辛酯和6份甲基丙烯酸配制混合单体二，打入高位槽，备用；然后，在预乳化槽A中加入乳化剂一中的各组份，2份烯丙基羟丙基磺酸钠、2.9份十二烷基硫酸钠、2.9份聚氧乙烯壬基酚醚OP-50和50份水H2O，搅拌溶解并混合均匀后，逐步滴加高位槽中配制好的混合单体一，边加边搅拌至形成稳定的预乳化液A，备用；在预乳化槽B中加入乳化剂二中的各组份，4份十二烷基硫酸钠、3.6份聚氧乙烯壬基酚醚OP-50、1份亚硫酸钠和80份水H2O，搅拌溶解并混合均匀后，加入混合单体二，搅拌至形成稳定的预乳化液B，备用；接着进入第一反应阶段，于反应釜中加入115份去离子水，并启动搅拌器搅拌，升温至75℃，加入1/5预乳化液A，并快速加入高位槽中配制好的引发剂一，引发反应，反应温度升高至最高温度时，第一反应阶段即完成。第一反应阶段完成后，调整温度恒定，保持恒温为78～82℃，同时平衡滴加高位槽中配制好的引发剂二和剩余4/5预乳化液A，滴加时间为1.5小时，滴加完毕后继续保持恒温20分钟；继续同时平衡均速滴加高位槽中配制好的引发剂三和预乳化液B，滴加时间为1小时，滴加完毕后，加入特种单体4.6份70％烯丙基脲，继续保持恒温78～82℃2小时；然后降温至40℃，加入中和剂10份氢氧化钠和30份水，并分别加入防腐剂2份卡松Kathon，3份消炮剂NXZ，加料完毕，继续搅拌0.5小时，出料，打入储槽，低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的生产完成。
综上所述，本实用新型相比现有技术具有以下优点调整软硬单体的比例，可获得具有不同玻璃化温度值的各种低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，各种乳液聚合物均具有优良抗压敏回粘性，抗老化性和耐，而且反应型乳化剂使得乳液的化学稳定性增强，提高了与水泥互配时的相容性。
具体实施例方式 最佳实施例 低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，包括去离子水，引发剂，混合单体，乳化剂，特种单体和中和剂，混合单体包括软单体和硬单体，其中以酯链碳原子数目高的丙烯酸高级烷基酯为主要软单体，其酯链碳原子数目≥8。硬单体为甲基丙烯酸甲酯，且该混合单体包括混合单体一和混合单体二。
混合单体一的组份及用量为组份用量(总重量份1000) 甲基丙烯酸甲酯75 甲基丙烯酸十二烷酯125 甲基丙烯酸5 混合单体二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)甲基丙烯酸甲酯110丙烯酸辛酯245甲基丙烯酸6 低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中具有能减少二种或多种不能互混的液体的表面张力，使其形成稳定的乳浊液的添加剂，乳化剂，该乳化剂包括乳化剂一和乳化剂二，其中乳化剂一为反应型乳化剂，乳化剂二为非反应型乳化剂。
反应型乳化剂一的组份及用量为组份用量(总重量份1000) 烯丙基羟丙基磺酸钠2 十二烷基硫酸钠2.9 OP-502.9 H2O50 非反应型乳化剂二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)十二烷基硫酸钠4OP-503.6H2O80 低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的配方中的引发剂包括引发剂一、引发剂二和引发剂三，引发剂一的组份及用量为组份用量(总重量份1000)K2S2O80.3H2O10 引发剂二的组份及用量为组份用量(总重量份1000)K2S2O81.2H2O60 引发剂三的组份及用量为组份用量(总重量份1000)叔丁基过氧化氢1.5H2O50 低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中的中和剂的组份及用量为组份用量(总重量份1000)NaOH10H2O30 低温弹性聚丙烯酸酯防乳液的配方中其他组份分别为特种单体70％烯丙基脲，其用量为4.6每1000重量份；防腐剂Kathon，其用量为2每1000重量份；消化剂NXZ，用量为3每1000重量份；去离子水的用量为115每1000重量份。
低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液的生产方法，当总重量份为1000时， 1. 0.3份过二硫酸钾K2S2O8与10份水H2O配制引发剂一，1.2份过二硫酸钾K2S2O8与60份水H2O配制引发剂二，1.5份叔丁基过氧化氢与50份水H2O配制引发剂三，75份甲基丙烯酸甲酯、125份甲基丙烯酸十二烷酯和5份甲基丙烯酸配制混合单体一，110份甲基丙烯酸甲酯、245份丙烯酸辛酯和6份甲基丙烯酸配制混合单体二，打入高位槽，备用； 2.在预乳化槽A中加入乳化剂一中的各组份，2份烯丙基羟丙基磺酸钠、2.9份十二烷基硫酸钠、2.9份聚氧乙烯壬基酚醚OP-50和50份水H2O，搅拌溶解并混合均匀后，逐步滴加高位槽中配制好的混合单体一，边加边搅拌至形成稳定的预乳化液A，备用； 3.在预乳化槽B中加入乳化剂二中的各组份，4份十二烷基硫酸钠、3.6份聚氧乙烯壬基酚醚OP-50、1份亚硫酸钠和80份水H2O，搅拌溶解并混合均匀后，加入混合单体二，搅拌至形成稳定的预乳化液B，备用； 4.于反应釜中加入115份去离子水，并启动搅拌器搅拌，升温至75℃，加入1/5预乳化液A，并快速加入高位槽中配制好的引发剂一，引发反应，反应温度升高至最高温度时，第一反应阶段即完成。第一反应阶段完成后，调整温度恒定，保持恒温为78～82℃，同时平衡滴加高位槽中配制好的引发剂二和剩余4/5预乳化液A，滴加时间为1.5小时，滴加完毕后继续保持恒温20分钟； 5.于反应釜中继续同时平衡均速滴加高位槽中配制好的引发剂三和预乳化液B，滴加时间为1小时，滴加完毕后，加入特种单体4.6份70％烯丙基脲，继续保持恒温78～82℃2小时； 6.降温至40℃，加入中和剂10份氢氧化钠和30份水，并分别加入防腐剂2份卡松Kathon，3份消泡剂NXZ，加料完毕，继续搅拌0.5小时，出料，打入储槽。
本实施例未述部分与现有技术相同。
权利要求
1.低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，包括去离子水，引发剂，混合单体，乳化剂，特种单体和中和剂，混合单体包括软单体和硬单体，其特征在于，以酯链碳原子数目高的丙烯酸高级烷基酯为主要软单体，其酯链碳原子数目≥8。
2.根据权利要求1所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于混合单体包括混合单体一和混合单体二，混合单体一采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)甲基丙烯酸甲酯50～75甲基丙烯酸十二烷酯150～125甲基丙烯酸5
混合单体二采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)甲基丙烯酸甲酯75～150丙烯酸辛酯280～205甲基丙烯酸6
3.根据权利要求1所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于乳化剂包括乳化剂一和乳化剂二，其中乳化剂一为反应型乳化剂，乳化剂二为非反应型乳化剂。
4.根据权利要求3所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于反应型乳化剂一采用如下组份用量组份用量(总重量份1000) 烯丙基羟丙基磺酸钠2 十二烷基硫酸钠2.9 OP-502.9 H2O50
非反应乳化剂二采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)十二烷基硫酸钠4OP-503.6H2O80
5.根据权利要求1所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于特种单体采用70％烯丙基脲，用量为4.6每1000重量份。
6.根据权利要求1所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于引发剂包括引发剂一，引发剂二和引发剂三，引发剂一采用如下组份用量组份用量(总重量份1O00)K2S2O80.3H2O10
引发剂二采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)K2S2O81.2H2O60
引发剂三采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)叔丁基过氧化氢1.5H2O50
中和剂采用如下组份用量组份用量(总重量份1000)NaOH10H2O30
7.根据权利要求1所述的低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，其特征在于还具有2份每1000重量份的Kathon防腐剂和3份每1000重量份的NXZ消泡剂。
全文摘要
本发明涉及一种基于只有一个碳－碳双键的不饱和脂族烃的共聚物的涂料组合物，特别是一种低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，包括去离子水，引发剂，混合单体，乳化剂，特种单体和中和剂，混合单体包括软单体和硬单体，其结构要点为以酯链碳原子数目高的丙烯酸高级烷基酯为主要软单体，其酯链碳原子数目≥8，调整软硬单体的比例，可获得具有不同玻璃化温度值的各种低温弹性聚丙烯酸酯防水乳液，各种乳液聚合物均具有优良抗压敏回粘性，抗老化性和耐，而且反应型乳化剂使得乳液的化学稳定性增强，提高了与水泥互配时的相容性。
文档编号C08F2/26GK1597719SQ03158350
公开日2005年3月23日 申请日期2003年9月15日 优先权日2003年9月15日
发明者王金凤 申请人:王金凤