本发明涉及一种超耐污渍的纯丙乳液及其制备方法，属于纯丙内墙乳液领域。
背景技术：
：随着经济的发展，建筑内墙功能性乳液的应用越来越广泛。内墙耐污渍乳液由于具有较好的耐污渍性和高耐擦洗性，越来越受到消费者的青睐。然而，现有的很多耐污渍乳液打着耐污渍的旗号，却不具备良好的耐污渍性能，不能起到真正的耐污渍效果。人们生活水平的提高也使得污渍来源越来越多，普通的耐污需求已经难以得到满足，因此，如何开发一款耐污渍性能优异、耐污种类广泛的超耐污乳液是本行业的一道技术难题，值得尽快解决完善。目前，耐污渍的效果主要分为荷净和瓷净两种，荷净是利用仿荷叶表面结构做出来的；瓷净是利用低表面能来实现耐污渍效果。实际上，这种单一的耐污效果并不理想，所以需要一种既能抵抗污渍污染，又能使沾染污渍易于去除的乳液。技术实现要素：针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种超耐污渍的纯丙乳液，耐污渍性能优异，特别是对水溶色素类污渍的抗污效果明显。本发明同时还提供了上述超耐污渍的纯丙乳液的制备方法。为了实现上述目的，本发明采用的一种超耐污渍的纯丙乳液，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水80-120份、甲基丙烯酸甲酯40-60份、丙烯酸烷基酯30-60份、丙烯酸类亲水单体3-5份、乳化剂3-6份、交联单体0.5-1.5份、引发剂0.1-1份、氧化剂0.5-1份、还原剂0.5-1份。作为改进，所述丙烯酸烷基酯采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种。作为改进，所述丙烯酸类亲水单体采用丙稀酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种。作为改进，所述乳化剂由磷酸酯类阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成，所述阴离子乳化剂和非离子乳化剂的重量份数比为(1-3)：(1-3)。作为改进，所述磷酸酯类阴离子乳化剂采用月桂醇磷酸酯钾、月桂醇聚醚磷酸钾、月桂醇醚磷酸酯单乙醇胺、聚氧乙烯硬脂酰胺磷酸酯、聚氧乙烯醚脂肪胺磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的至少一种；所述非离子乳化剂采用烷基聚氧乙烯醚类化合物。作为改进，所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、daam-adh、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。作为改进，所述引发剂采用过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。作为改进，所述氧化剂采用叔丁基过氧化氢、双氧水中的至少一种；所述还原剂采用亚硫酸氢钠、维生素c、德国布鲁格曼还原剂ff6/ff6m中的至少一种。另外，本发明还提供了一种所述超耐污渍的纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将2-3份的阴离子乳化剂和1-3份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸类亲水单体、交联单体，充分搅拌15-30分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和适量的蒸馏水加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至70-90℃，然后加入40％的引发剂，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应20-40分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为80-90℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的引发剂，控制滴加2-3h，滴加完成后保温25-45分钟，保温温度为80-90℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至70-80℃，同时分开滴加氧化剂和还原剂的10％水溶液，滴加时间为20-40分钟，滴加完成后保温10-40分钟，接着降温到50℃以下，加入ph调节剂调节ph为7.0-9.0，加入剩余的非离子乳化剂，过滤完成。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明的超耐污渍的纯丙乳液，采用磷酸酯类阴离子乳化剂，磷酸酯类乳化剂具有很好的去污和抗污效果，在洗涤剂和洗衣粉方面被广泛应用，其具有润湿、洗净、增溶、刺激性低等特点，可以大大提高乳液和乳胶粒的稳定性。2.本发明的超耐污渍纯丙乳液通过控制亲水单体和疏水单体的比例调节了乳液整体的亲疏水性，使其达到最佳的亲疏水平衡，性能上既能有效对抗亲水污渍也能抵御油性污渍。3.本发明的超耐污渍纯丙乳液采用了交联单体的搭配使用，让乳胶粒内部形成互穿网络结构，提高了聚合物链之间的紧密度，成膜过程中形成更加致密的网络结构，有效抵抗污渍的渗透，也提升了乳液的耐擦洗性能。4.本发明的超耐污渍纯丙乳液采用了种子乳液聚合工艺，合成工艺简单，反应高效快速，有利于生产，同时得到的乳液粒径小、粒径分布范围窄，后期的后消除工艺可以有效降低乳液的残余单体含量，减少乳液voc含量。5.本发明的超耐污渍纯丙乳液采用了阴离子乳化剂搭配非离子乳化剂使用，提高了乳液的稳定性。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。一种超耐污渍的纯丙乳液，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水80-120份、甲基丙烯酸甲酯40-60份、丙烯酸烷基酯30-60份、丙烯酸类亲水单体3-5份、乳化剂3-6份、交联单体0.5-1.5份、引发剂0.1-1份、氧化剂0.5-1份、还原剂0.5-1份。所述丙烯酸烷基酯采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种。所述丙烯酸类亲水单体采用丙稀酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种。由于亲水单体的羧基是极性基团，与底材具有良好的附着力，同时羧酸根离子带负电，对乳胶粒具有保护作用，避免成团，增加了乳胶粒的稳定性，提高了反应性。所述乳化剂由磷酸酯类阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成，所述阴离子乳化剂和非离子乳化剂的重量份数比为(1-3)：(1-3)。所述磷酸酯类阴离子乳化剂采用月桂醇磷酸酯钾、月桂醇聚醚磷酸钾、月桂醇醚磷酸酯单乙醇胺、聚氧乙烯硬脂酰胺磷酸酯、聚氧乙烯醚脂肪胺磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的至少一种；所述非离子乳化剂采用烷基聚氧乙烯醚类化合物。磷酸酯类乳化剂具有润湿、洗净、增溶、附着力、刺激性低等特点。所以可以很好的提高乳液的耐污渍效果，同时也兼顾了附着力和耐擦洗性能。通过加入磷酸酯类阴离子乳化剂和非离子乳化剂，提高了乳液的耐污渍性能和稳定性，同时加入交联单体形成网状结构，使得成膜更加致密，这样就可以有效抵抗污渍的渗透，提高耐污渍性能，同时也提高了乳液的耐擦洗和稳定性。所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、daam-adh、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。上述交联单体具有多个活泼的反应位点，易于同聚合物反应聚合，也易于形成交联点，形成互穿网络结构。所述引发剂采用过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。由于过硫酸盐到达一定温度后会分解成自由基，自由基可以与反应体系中的双键反应，接枝形成大分子链，保证了乳胶粒子的力学性能。所述氧化剂采用叔丁基过氧化氢、双氧水中的至少一种；所述还原剂采用亚硫酸氢钠、维生素c、德国布鲁格曼还原剂ff6/ff6m中的至少一种。这两者可以在较低温度下发生氧化还原反应，生成自由基，将残余的单体反应完全，让体系残单量降低。一种超耐污渍的纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将2-3份的阴离子乳化剂和1-3份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸类亲水单体、交联单体，充分搅拌15-30分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和适量的蒸馏水加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至70-90℃，然后加入40％的引发剂，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应20-40分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为80-90℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的引发剂，控制滴加2-3h，滴加完成后保温25-45分钟，保温温度为80-90℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至70-80℃，同时分开滴加氧化剂和还原剂的10％水溶液，滴加时间为20-40分钟，滴加完成后保温10-40分钟，接着降温到50℃以下，加入ph调节剂调节ph为7.0-9.0，加入剩余的非离子乳化剂，过滤完成。本发明所制备的乳液固含量为40-60％，粒径为0.08-0.12μm。根据建筑涂料涂层耐沾污性试验方法gb/t9780-2013和内墙耐污渍乳胶涂料hg/t4756-2014，标准中的ⅰ级品耐污渍综合能力为60，耐擦洗性能是刷2000次漆膜不破损，而本发明的耐污渍苯丙乳液耐污渍综合能力为80-92，耐擦洗次数能够在3000-4000次不破损；根据gb/t9756-2009规定的内墙检测项目在实验时间内均优于此国标。实施例1一种超耐污渍的纯丙乳液，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水120份、甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸丁酯45份、甲基丙烯酸3份、2份磷酸酯类阴离子乳化剂、1份非离子乳化剂烷基聚氧乙烯醚类化合物、乙烯基三甲氧基硅烷1份、过硫酸钠0.1份、叔丁基过氧化氢0.5份、维生素c0.5份；上述超耐污渍的纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将1份的阴离子乳化剂和1份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷，充分搅拌15分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和余量的蒸馏水(除去溶解氧化剂和还原剂之后剩余的)加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至85℃，然后加入40％的引发剂，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应20分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为88℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的引发剂，控制滴加3h，滴加完成后保温45分钟，保温温度为85℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至75℃，同时分开滴加叔丁基过氧化氢和维生素c的10％水溶液，滴加时间为40分钟，滴加完成后保温20分钟，接着降温到50℃以下，加入氨水调节ph为7.0-7.5，过滤完成。所得的纯丙乳液根据建筑涂料涂层耐沾污性试验方法gb/t9780-2013和内墙耐污渍乳胶涂料hg/t4756-2014，进行耐污渍检测，耐污渍苯丙乳液耐污渍综合能力为80，耐擦洗次数为3000次。根据gb/t9756-2009规定的内墙检测项目在实验时间内均优于此国标，具体见表1。表1实施例1制得纯丙乳液与国标对比结果项目ⅰ级品(国标)实施例1容器中状态无硬块，搅拌后呈均匀状态无硬块，搅拌后呈均匀状态施工性涂刷两道无障碍涂刷两道无障碍低温稳定性3次循环不变质3次循环不变质涂膜外观正常正常干燥时间(表干)22对比率0.930.95耐洗刷性(2000)次2000次不破损3000次不破损耐碱性(24)无异常无异常耐污性6080实施例2一种超耐污渍的纯丙乳液，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水100份、甲基丙烯酸甲酯50份、丙烯酸异辛酯30份、丙烯酸4份、3份磷酸酯类阴离子乳化剂、1份非离子乳化剂烷基聚氧乙烯醚类化合物、甲基丙烯酸羟乙酯1份、过硫酸钠0.5份、叔丁基过氧化氢0.5份、维生素c0.5份。所述制备方法包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将1份的阴离子乳化剂和1份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯，充分搅拌20分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和余量的蒸馏水(除去溶解氧化剂和还原剂之后剩余的)加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至80℃，然后加入40％的过硫酸钠，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应25分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为80℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的过硫酸钠，控制滴加3h，滴加完成后保温45分钟，保温温度为85℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至75℃，同时分开滴加叔丁基过氧化氢和维生素c的10％水溶液，滴加时间为40分钟，滴加完成后保温20分钟，接着降温到40℃，加入氨水调节ph为7.5-8，用250目滤布过滤，装样完成。所得的乳液根据建筑涂料涂层耐沾污性试验方法gb/t9780-2013和内墙耐污渍乳胶涂料hg/t4756-2014，进行耐污渍检测，本发明的耐污渍纯丙乳液耐污渍综合能力为85，耐擦洗次数为3000次。根据gb/t9756-2009规定的内墙检测项目在实验时间内均优于此国标，具体见表2。表2实施例2制得纯丙乳液与国标对比结果项目ⅰ级品(国标)实施例2容器中状态无硬块，搅拌后呈均匀状态无硬块，搅拌后呈均匀状态施工性涂刷两道无障碍涂刷两道无障碍低温稳定性3次循环不变质3次循环不变质涂膜外观正常正常干燥时间(表干)22对比率0.930.95耐洗刷性(2000)次2000次不破损3000次不破损耐碱性(24)无异常无异常耐污性6085实施例3一种超耐污渍的纯丙乳液，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水100份、甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸丁酯30份、丙烯酸异辛酯25份、衣康酸3份、3份磷酸酯类阴离子乳化剂、2份非离子乳化剂烷基聚氧乙烯醚类化合物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、过硫酸钠1份、叔丁基过氧化氢0.5份、ff60.5份。上述纯丙乳液的制备方法包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将1份的阴离子乳化剂和1份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、衣康酸、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，充分搅拌30分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和适量的蒸馏水(除去溶解氧化剂和还原剂之后剩余的)加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至85℃，然后加入40％的过硫酸钠，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应30分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为85℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的过硫酸钠，控制滴加2.5h，滴加完成后保温35分钟，保温温度为85℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至75℃，同时分开滴加叔丁基过氧化氢和ff6的10％水溶液，滴加时间为25分钟，滴加完成后保温30分钟，接着降温到50℃以下，加入10％质量比的naoh溶液调节ph为8.0-9.0，加入剩余的非离子乳化剂，用250目滤布过滤，装样完成。所得的乳液根据建筑涂料涂层耐沾污性试验方法gb/t9780-2013和内墙耐污渍乳胶涂料hg/t4756-2014，进行耐污渍检测，本发明制得耐污渍纯丙乳液的耐污渍综合能力为89，耐擦洗次数为3000次。根据gb/t9756-2009规定的内墙检测项目在实验时间内均优于此国标，具体见表3。表3实施例3制得纯丙乳液与国标对比结果项目ⅰ级品实施例3容器中状态无硬块，搅拌后呈均匀状态无硬块，搅拌后呈均匀状态施工性涂刷两道无障碍涂刷两道无障碍低温稳定性3次循环不变质3次循环不变质涂膜外观正常正常干燥时间(表干)22对比率0.930.95耐洗刷性(2000)次2000次不破损3000次不破损耐碱性(24)无异常无异常耐污性6089实施例4一种超耐污渍的纯丙乳液，按重量份计，包括以下原料组分：蒸馏水90份、甲基丙烯酸甲酯60份、丙烯酸丁酯36份、丙烯酸异辛酯24份、甲基丙烯酸4份、3.5份磷酸酯类阴离子乳化剂、2.5份非离子乳化剂烷基聚氧乙烯醚类化合物、daam-adh0.5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.7份、过硫酸钠1份、叔丁基过氧化氢0.5份、ff60.5份。上述纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：1)预乳化：常温常压下，将1份的阴离子乳化剂和1份的非离子乳化剂、25份的蒸馏水加入乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次按照配方重量份加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、daam-adh、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，充分搅拌30分钟，制备预乳化液；2)种子乳液的制备：将剩余的阴离子乳化剂和适量的蒸馏水加入到釜底，充分搅拌溶解，升温至90℃，然后加入40％的引发剂，再取步骤1)所制备的预乳化液总量的5％加入到釜底，反应30分钟制得种子乳液；3)滴加：待步骤2)反应完全后，后续反应温度为85℃，同时开始滴加步骤1)所制备的剩余预乳化液及剩余的引发剂，控制滴加2h，滴加完成后保温35分钟，保温温度为90℃；4)后消除：待步骤3)保温结束后，开始降温至75℃，同时分开滴加氧化剂和还原剂的10％水溶液，滴加时间为40分钟，滴加完成后保温10分钟，接着降温到50℃以下，加入适量10％质量比的naoh溶液调节ph为8.5-9.0，加入剩余的非离子乳化剂，用250目滤布过滤，装样完成。所得的乳液根据建筑涂料涂层耐沾污性试验方法gb/t9780-2013和内墙耐污渍乳胶涂料hg/t4756-2014，进行耐污渍检测，本发明制得耐污渍的纯丙乳液耐污渍综合能力为92，耐擦洗次数为3000次。根据gb/t9756-2009规定的内墙检测项目在实验时间内均优于此国标，见表4。表4实施例4制得纯丙乳液与国标对比结果以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12