专利名称：一种具有负离子发生功能的乳液的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑涂料用乳液的制备方法，尤其是一种具有负离子发生功能的建筑内墙涂料用乳液的制备方法。
背景技术：
当今，空气和水的污染已成为全球化的问题，人的许多疾病都与之密切相关。人类迫切需要在享受现代文明的同时，有一个健康的体魄，提高生活质量。在室内装饰装修过程中，如果使用了劣质涂料就会释放出甲醛、氨、苯、TDI等有毒有害物质，这已成为威胁人们健康的头号杀手，因此国家制定了十项室内装饰装修材料中有害物质限量标准，应当说这两年来，随着有关标准的实施，室内空气质量有了很大改善，绿色健康、环保装修已成为目前家居装饰市场的主流。
近年来兴起将负离子释放材料应用于涂料以起到释放负离子的功能，可杀灭细菌、净化空气。但是由于负离子释放材料资源较少，成本高，如何提高负离子的释放量并延长释放时间是一个亟待解决的问题，并且由于负离子释放材料在涂料中自聚严重，影响了其功能的正常发挥。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有负离子发生功能的建筑内墙涂料用乳液的制备方法。本发明目的是提供赋予建筑内墙涂料以能释放负离子和远红外功能的乳液，所述乳液能分解空气中的有害物质，提高室内空气质量，储存时间较长。
本发明采用的是种子异相聚合法，即先加入纳米级的电气石粉作为种子粒子，单体在种子粒子表面进行交联聚合形成包覆式超细复合粒子，然后用种子乳液聚合，最后和性能优良的丙烯酸胶乳合成一种具有释放负离子和远红外功能的乳液。
本发明中，丙烯酸酯的组成为(1)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯；(2)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯；(3)含有C2～C10丙烯酸羟基酯；(4)含有C3～C6烯基羧酸；(5)含有C4～C15的丙烯酸交联单体；(6)含有乙烯基的芳香族化合物。
本发明使用阴离子和非离子复合乳化剂。本发明使用氧化还原引发剂。
本发明使用碱金属、碱土金属或铵的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐或硫酸氢盐作为pH调节剂。
本方法的具体描述如下丙烯酸酯的组成为(1)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯，用量为单体总量的30～50％(重量百分比，以下单体同)，可以是丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸-2-乙基甲酯、丙烯酸乙稀酯等。(2)含有C1～C10的甲基丙烯酸烷基酯，用量为单体总量的20～40％，可以是甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸-2-乙基甲酯、甲基丙烯酸正辛酯等。(3)含有C2～C10丙烯酸羟基酯，用量为单体总量的10～20％，可以是丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸羟基酚酯、甲基丙烯酸羟基丙酯等。(4)含有C3～C6烯基羧酸，用量为单体总量的2～10％，可以是丙烯酸、甲基丙烯酸等。(5)含有C4～C15的丙烯酸交联单体，用量为单体总量的0.5～3％。
本发明采用氧化还原引发剂，取一定量的纳米级电气石，首先对其进行乳化分散形成种子乳液，然后将丙烯酸酯类单体预乳化后，采用连续滴加法在2～4小时内将与乳化液滴加到种子乳液中，反应完毕后即可得到以电气石为核，丙烯酸酯为壳的具有释放负离子和远红外功能的乳液，具体步骤如下(1)制备种子乳液。
先取一定量的纳米级电气石粉、去离子水和相应的乳化剂，采用装有温度计、加热器、加料管及恒流输液管的反应釜。把负离子粉加入含有乳化剂的去离子水中，在超声波中分散20-30分钟。
(2)制备以电气石为核，丙烯酸酯为壳的的乳液。
将丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸交联单体、链转移剂、水及乳化剂等高速搅拌20～30分钟，使其充分乳化，得到单体与乳化液。在2～4小时内将预乳化好的单体预乳化液、引发剂连续滴加到反应釜中，与种子乳液反应，反应温度保持在50～60℃，反应完毕后，保温1～2小时，即可得到以电气石为核丙烯酸酯为壳的的乳液。
本发明中使用的纳米级电气石可以是中国科学院固体所泰兴纳米材料厂生产的奇冰石粉、北京朗诺环保科技有限公司生产的环保材料福利子素和淄博蓝景纳米材料有限公司生产的负离子粉，其中优选的是北京郎诺环保科技有限公司生产的环保功能材料负离子素，用量为单体总量的1-5％。链转移剂为C2～C12的烷基硫醇，用量为单体总量的2～5％，如巯基乙醇、2-巯基丙醇、丁基硫醇、十二烷基硫醇等。复合乳化剂采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配，用量为单体总量的5-10％，可以为十二烷基硫酸钠-山梨糖醇酐三油酸酯、十二烷基苯磺酸钠-聚氧乙烯山梨糖醇酐单油脂、丁二酸二乙基酯磺酸钠-聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯等。引发剂为氧化还原引发剂，用量为单体总量的1-5％，可以为过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-氯化亚铁、过硫酸钾-亚硫酸钠等。Ph值调节剂为碱金属、碱土金属或铵的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐或硫酸氢盐，用量为单体总量的0.2-1％，可以是碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸钾、硫酸氢钾等。
具体实施例方式
为了更好地对本发明的实施方案进行阐述，现已实例的形式进行进一步说明，但这并不是对本发明内容的限制。
实例1单体的组成为丙烯酸丁酯、3，4-二甲基苯乙烯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸，乳液的配方如下组成重量百分比(％)丙烯酸丁酯203，4-二甲基苯乙烯 20丙烯酸-6-羟基己酯 5甲基丙烯酸1纳米电气石粉 2乳化剂2十二烷基硫醇 2碳酸氢钠 0.2过硫酸钾-盐铁盐 0.5其余为水首先将1份乳化剂、30份水和单体在预乳化罐中高速搅拌20分钟，制得预乳化液待用。然后将电气石、15份水和1份乳化剂加入反应釜中，超声分散30分钟，将反应釜加热至50℃，继续搅拌并加滴加预乳化好的预乳液和引发剂，3小时内将预乳液和引发剂全部滴加完，继续保温1.5小时，加入pH值调节剂调节乳液pH至9，冷却过滤，即可得到具有释放负离子和远红外功能的丙烯酸酯乳液。
实例 2单体组成为甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙氨基酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸、含有C4～C12的丙烯酸交联单体，乳液的配方如下组成 重量百分比(％)丙烯酸-2-乙氨基酯14甲基丙烯酸丁酯 16丙烯酸羟丁酯 4丙烯酸 1丙烯酸交联单体 1纳米电气石粉 4乳化剂 4巯基乙醇 1过硫酸钾-亚铁盐 0.6硫酸氢钾 0.4其余为水首先将2份乳化剂、35份水和单体在预乳化罐中高速搅拌30分钟，制得预乳化液待用。然后将电气石、15份水和2份乳化剂加入反应釜中，超声分散30分钟，将反应釜加热至55℃，继续搅拌并加滴加预乳化好的预乳液和引发剂，2.5小时内将预乳液和引发剂全部滴加完，继续保温2小时，加入pH值调节剂调节乳液pH至8，冷却过滤，即可得到具有释放负离子和远红外功能的丙烯酸酯乳液。
实例3 单体组成为甲基丙烯酸-2-甲基酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、C4～C12的丙烯酸交联单体，乳液配方如下；组成质量百分含量(％)甲基丙烯酸-2-甲基酯 16丙烯酸乙酯 10丙烯酸羟丙酯5苯乙烯 5甲基丙烯酸 2丙烯酸交联单体 1.5纳米电气石粉3巯基乙醇1乳化剂 3过硫酸铵-亚铁盐 0.6碳酸钠 0.1水 50首先将2份乳化剂、35份水和单体在预乳化罐中高速搅拌20分钟，制得预乳化液待用。然后将电气石、15份水和2份乳化剂加入反应釜中，超声分散30分钟，将反应釜加热至65℃，继续搅拌并加滴加预乳化好的预乳液和引发剂，3小时内将预乳液和引发剂全部滴加完，继续保温1小时，加入pH值调节剂调节乳液pH至8，冷却过滤，即可得到具有释放负离子和远红外功能的丙烯酸酯乳液。
权利要求
1.一种具有负离子发生功能的乳液的制备方法，该方法称为种子异相聚合法，即先加入纳米级的电气石粉作为种子粒子，单体在种子粒子表面进行交联聚合形成包覆式超细复合粒子，然后用种子乳液聚合，最后和性能优良的丙烯酸胶乳合成一种具有释放负离子和远红外功能的乳液，具体包括如下两步(1)制备种子乳液。先取一定量的纳米级电气石粉、去离子水和相应的乳化剂，采用装有温度计、加热器、加料管及恒流输液管的反应釜，把负离子粉加入含有乳化剂的去离子水中，在超声波中分散20-30分钟；(2)制备以电气石为核，丙烯酸酯为壳的的乳液。将丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸交联单体、链转移剂、水及乳化剂等高速搅拌20～30分钟，使其充分乳化，得到单体与乳化液。在2～4小时内将预乳化好的单体预乳化液、引发剂连续滴加到反应釜中，与种子乳液反应，反应温度保持在50～60℃，反应完毕后，保温1～2小时，即可得到以电气石为核丙烯酸酯为壳的的乳液。
全文摘要
本发明提供了一种具有负离子发生功能的建筑内墙涂料用乳液的制备方法。本发明目的是提供赋予建筑内墙涂料以能释放负离子和远红外功能的乳液，所述乳液能分解空气中的有害物质，提高室内空气质量，储存时间较长。本发明采用的是种子异相聚合法，即先加入纳米级的电气石粉作为种子粒子，单体在种子粒子表面进行交联聚合形成包覆式超细复合粒子，然后用种子乳液聚合，最后和性能优良的丙烯酸胶乳合成一种具有释放负离子和远红外功能的乳液。
文档编号C08F292/00GK1827654SQ20051003336
公开日2006年9月6日 申请日期2005年3月4日 优先权日2005年3月4日
发明者关有俊, 鲁红春, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司