本发明涉及壁纸技术领域，具体涉及一种壁纸用苯丙胶乳及其制备方法和应用。
背景技术：
墙纸又名壁纸，因其具有色彩多样、图案丰富、豪华气派、安全环保、施工方便、价格适宜等优势在家装中应用越来越广泛，常见墙纸大是以纯纸、无纺布等材料作为基材，在其表面涂覆树脂浆料，经高温塑化、印制压花等工序制成。
目前市场上最常见的涂层浆料主要是由pvc树脂及填料组成，这种涂层材料虽然具有美观耐用防水等优点，然而其透气性差，且含有有机类溶剂，长时间使用会污染室内空气，随着人们环保意识的提高，对壁纸的环保性要求也越来越高，这无疑需要使用新的涂层材料取代pvc树脂。近年来市场上涌现出一批环保的水性树脂涂层材料，这类材料虽然不含挥发性有机溶剂，然而其在透气性、塑化温度、附加功能性以及与基材的贴合性等方面仍存在不足。
中国专利cn103073671a公开了一种硅藻土壁纸用胶粘剂乳液，通过核壳结构的分子设计，保证乳液对硅藻土及壁纸原纸的粘接能力，提高壁纸的强度。但是相对壁纸的要求，壁纸的强度提高不大及耐水性差。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提出了一种壁纸用苯丙胶乳，其加入交联单体、硅氧烷和锆盐，与普通苯丙胶乳相比，将本发明所述的苯丙胶乳将其应用于壁纸的生产中，具有更好的强度及耐水性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种壁纸用苯丙胶乳的制备方法，包括以下步骤：将羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、硅烷、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、锆盐、乳化剂和引发剂的混合物的水溶液进行自由基乳液共聚，反应时间3～10小时，将反应产物用碱性物质调节ph＝5～9，经过滤后，制得苯丙胶乳。
为了进一步优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施还包括：
优选地，在上述制备方法中，所述苯丙胶乳包括如下组分及其重量份数：
优选地，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的至少一种。
优选地，所述(甲基)丙烯酸酯单体选自丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸或甲基丙烯酸c8～c16烷基酯中的至少一种；更优选地，所述(甲基)丙烯酸酯单体选自丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一种。
优选地，所述交联单体选自二乙烯基苯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
优选地，所述乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚、乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。
优选地，所述硅烷选自乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选地，所述锆盐选自碳酸锆、醋酸锆中的至少一种。
优选地，所述碱性物质选自碱金属的氢氧化物。
优选地，所述自由基乳液共聚的反应温度为60℃～90℃。
另一方面，本发明提供一种由上述制备方法制得的壁纸用苯丙胶乳。
优选地，所述苯丙胶乳的乳液重量固含量为20％～50％。
最后，本发明还提供一种上述壁纸用苯丙胶乳的应用。
优选地，将上述壁纸用苯丙胶乳用于壁纸生产过程中的浸胶组合物中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明人发现在本发明中加入少量交联单体、硅氧烷和锆盐，出乎意料的，应用于壁纸的浸胶中，壁纸的强度有比较明显的提高，同时壁纸的抗水性有所提高。这可能由于胶乳中的交联单体、硅氧烷在乳液干燥过程中使胶乳呈热固性，其增强与壁纸的纤维的结合力，表现为壁纸的强度的提升。少量的锆盐的加入，锆离子容易跟胶乳中的活性基团、壁纸的羟基等基团反应，起到架桥的作用，提高纸张的强度及壁纸表面的封闭性，抗水性可以有所提高。双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的加入，出乎意料的，对壁纸的抗水性也有所加强。
本发明的一种壁纸用苯丙胶乳是一种能满足壁纸生产的高性能、环保的产品。该产品在壁纸的生产中使用，能明显提高壁纸的强度及耐水性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
壁纸用苯丙胶乳的制备：
在2000ml反应釜中加入0.5克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，0.5克过硫酸钾，107.6克蒸馏水，完全溶解成水溶液。进行搅拌加热，加热温度60℃，进行聚合反应。滴加入丙烯酸正丁酯80克、甲基丙烯酸甲酯20克、二乙烯基苯0.2克、丙烯酸1克、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.2克的混合单体，滴加时间6小时。加入0.2克双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和5克碳酸锆，继续搅拌4小时。冷却至25℃，经100目筛网过滤，得到壁纸用苯丙胶乳，固含量49.94wt％，ph＝5.10(使用phs-3c精密ph计测得)。
实施例2
壁纸用苯丙胶乳的制备：
在2000ml反应釜中加入2克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵和3克乙烯基聚氧乙烯醚，5克过硫酸钠，708.5克蒸馏水，完全溶解成水溶液。进行搅拌加热，加热温度90℃，进行聚合反应。滴加入丙烯腈30克、丙烯酸甲酯20克、丙烯酸乙酯50克，甲基丙烯酸5克，苯乙烯30克、丙烯酸羟乙酯2克和乙烯基三异丙氧基硅烷5克的混合单体，滴加时间2小时。加入2克双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和20克醋酸锆，继续搅拌1小时。冷却至25℃，用12.5克40wt％氢氧化钠水溶液中和，经100目筛网过滤，得到壁纸用苯丙胶乳，固含量20.27wt％，ph＝8.86(使用phs-3c精密ph计测得)。
实施例3
壁纸用苯丙胶乳的制备：
在2000ml反应釜中加入3克烯丙基聚氧乙烯醚，2克过硫酸铵，衣康酸1克和263.60克蒸馏水，完全溶解成水溶液。进行搅拌加热，加热温度80℃，进行聚合反应。滴加入苯乙烯10克，甲基苯乙烯10克，丙烯酸2克，甲基丙烯酸正丁酯100克和丙烯酸羟丙酯0.5克、二乙烯基苯0.5克、乙烯基三异丙氧基硅烷1克、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2克的混合单体，滴加时间4小时。加入1克双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和5克碳酸锆、5克醋酸锆，继续搅拌1小时。冷却至25℃，用10克30wt％氢氧化钠水溶液中和，经100目筛网过滤，得到壁纸用苯丙胶乳，固含量35.17wt％，ph＝7.76(使用phs-3c精密ph计测得)。
实施例4
壁纸用苯丙胶乳的制备：
在2000ml反应釜中加入1克烯丙基聚氧乙烯醚和1克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，2克过硫酸铵和1克过硫酸钠，富马酸1克、马来酸1克和206.95克蒸馏水，完全溶解成水溶液。进行搅拌加热，加热温度70℃，进行聚合反应。滴加入苯乙烯5克，甲基苯乙烯10克，丙烯酸-2-乙基己酯100克、二乙烯基苯0.8克和乙烯基三乙氧基硅烷2克的混合单体，滴加时间3小时。加入1.5克双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和15克醋酸锆，继续搅拌2小时。冷却至25℃，用10克20wt％氢氧化钠水溶液中和，经100目筛网过滤，得到壁纸用苯丙胶乳，固含量40.02wt％，ph＝8.34(使用phs-3c精密ph计测得)。
实施例5
壁纸用苯丙胶乳的制备：
在2000ml反应釜中加入4克烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，2克过硫酸铵，富马酸1克和389.79克蒸馏水，完全溶解成水溶液。进行搅拌加热，加热温度75℃，进行聚合反应。滴加入苯乙烯24克，甲基丙烯酸甲酯30克，甲基丙烯酸-2-乙基己酯70克、丙烯酸羟丙酯1.5克、丙烯酸3克、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2克、乙烯基三乙氧基硅烷2克的混合单体，滴加时间5小时。加入0.5克双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和4克醋酸锆、8克碳酸锆，继续搅拌1小时。冷却至25℃，用10克25wt％氢氧化钠水溶液中和，经100目筛网过滤，得到壁纸用苯丙胶乳，固含量28.08wt％，ph＝7.15(使用phs-3c精密ph计测得)。
实施例6
对比例：按cn10307367a的方法制备的苯丙胶乳。
用实施例1～5和对比例，按下述工艺进行操作：
a、将实施例1～5和对比例样品稀释成重量固含量20％，将原纸浸泡式涂在基纸上，105度烘10分钟，烘干后检测指标。
b、检测抗张强度。
c、抗水性(cobb值)：采用杭州轻通博科自动化技术有限公司的xsh型可勃吸收性测定仪按gb/t1540-1989方法检测待测壁纸样品。
判定标准：强度越大表明壁纸用苯丙胶乳的增强效果越好。cobb值越小效果越好。
从上述应用结果可以看出：使用本发明实施例1～5制备的壁纸用苯丙胶乳，与对比例相比，对壁纸的增强效果及耐水性更好。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。