一种高光纯丙乳液的制作方法

本发明属于胶乳，尤其涉及一种高光纯丙乳液。

背景技术：

1、随着外墙用纯丙乳液漆料技术的快速发展，外墙产品多种多样，但与此同时存在难施工、耐水白差、耐沾污差、光泽低等问题。

2、一方面，现有的外墙用纯丙乳液漆料由于上墙施工大部分为人手操作，在施工时不可避免地会出现漆料不均匀的问题，导致漆膜表观有薄有厚，致密度有差别，从而出现光泽不均的发花现象。且目前的漆料对施工手段要求较高，一般而言，漆料需要依照一定的施工手段，如需指定使用滚涂或喷涂的施工手段操作上漆，否则漆面易出现斑驳等问题。

3、另一方面，现有外墙用纯丙乳液漆料受热后易变软发粘或因受雨水浸泡而软化，而软化后的漆膜更容易吸附空气中的污染物；雨水夹带空气中的尘埃落到漆膜表面，而由于漆膜不耐水且表面存在空隙，细小的污染物会随着雨水侵入涂层内，水分蒸发后，污染物就会留在漆膜内，形成永久性的污染。从而导致漆膜易出现污垢、变色等问题，使得外墙美观度下降。

技术实现思路

1、为了降低乳液的施工难度及提高乳液的光泽度、耐水、耐沾污性能，本发明的目的在于提供一种高光纯丙乳液。

2、根据本发明的一个方面，提供一种高光纯丙乳液，其特征在于：用于制备高光纯丙乳液的原料包括丙烯酸酯类单体、交联单体、羧基单体、乳化剂和引发剂，丙烯酸酯类单体包括丙烯酸酯类硬单体和丙烯酸酯类软单体，丙烯酸酯类硬单体的tg值为15℃~110℃，丙烯酸酯类软单体的tg值为-80℃~-60℃；高光纯丙乳液的制备方法包括如下步骤：s1.分别配制核层预乳化液和壳层预乳化液，其中，按照质量份数计算，核层预乳化液包括3~10份丙烯酸酯类硬单体、3~7份丙烯酸酯类软单体、0~0.5份交联单体、0.1~1份羧基单体、0.5~1份乳化剂、0.1~0.3份引发剂，壳层预乳化液包括12~24份丙烯酸酯类硬单体、2~4份丙烯酸酯类软单体、0.9~1.5份乳化剂、0.1~0.8份引发剂；s2.按质量份数计算，将0.5~1份乳化剂加入25~35份水中得到第一反应液，将第一反应液升温至80~85℃，接着向其中添加0.1~0.3份引发剂，然后向反应体系中滴加核层预乳化液，得到第二反应液；s3.向第二反应液中滴加壳层预乳化液，期间，按质量份数计算，向反应体系中加入1~3份交联单体和0.5~2份羧基单体；s4.在s3完成后，向反应体系中加入其他助剂，制得高光纯丙乳液。

3、本发明通过巧妙独特的核壳层乳液聚合法，能够使得所制备的纯丙乳液具有较好的光泽度、耐水、耐沾污性能，且其施工难度较低，能够使用喷涂法或者滚涂法施工，改善高亮乳液的发花问题。一方面，本发明通过搭配在恰当tg范围内的丙烯酸酯类硬单体和丙烯酸酯类软单体，能够减少使用丙烯酸酯类硬单体，使得核层更软、壳层更硬，提高乳液的成膜温度和漆膜的硬度，进一步提升漆膜的耐沾污性能，同时保证漆膜在温变及厚涂的情况下不开裂。另一方面，通过特殊的工艺，能够让乳化剂、交联单体、羧酸单体在核壳层之间巧妙分布，使得漆膜具备很好的封闭性，从而减缓水透过面漆的速度，增强漆膜的耐水、耐水白性能。

4、优选地，丙烯酸酯类硬单体包括硬单体ⅰ和硬单体ⅱ，硬单体ⅰ的tg值为95℃~105℃，硬单体ⅱ的tg值为10℃~30℃。通过对硬单体的tg分布进行进一步限定，使本方案作采用的硬单体、软单体之间构成特定范围的tg差，能够进一步提高乳液的成膜温度，从而增强乳液的硬度和耐沾污性能。

5、优选地，按照质量比计算：在核层预乳化液中，硬单体ⅰ：硬单体ⅱ=2~6：1~4；在壳层预乳化液中，硬单体ⅰ：硬单体ⅱ=9~18：3~6。

6、优选地，软单体包括丙烯酸异辛酯。丙烯酸异辛酯的tg为-54℃。

7、优选地，硬单体ⅰ包括甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸甲酯的tg为104℃。

8、优选地，硬单体ⅱ包括甲基丙烯酸丁酯。甲基丙烯酸丁酯的tg为21℃，且在核层、壳层预乳化液中加入甲基丙烯酸丁酯能够提高乳液的成膜性和漆膜的柔韧性。

9、优选地，交联单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。酰胺基团能够增强乳液的耐沾污性能。

10、优选地，羧基单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的至少一种。

11、优选地，引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种。

12、优选地，用于制备高光纯丙乳液的原料还包括有机硅单体，按照质量份数计算，核层预乳化液包括0.1~1份有机硅单体，壳层预乳化液包括0.8~1.5份有机硅单体。有机硅之间的长短链交联反应及共聚反应能够提高乳液的交联程度，进而提升漆膜的致密程度及耐水白性能。

13、优选地，有机硅单体包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的至少一种。

14、优选地，乳化剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、艾迪科sr-10、艾迪科sr-20中的至少一种。通过搭配合适的乳化剂，能够进一步降低漆膜的表面张力，改善施工时出现的不均匀问题。

15、优选地，在配制壳层预乳化液的过程中，所采用的乳化剂包括异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯。通过工艺优化及引入含有磷酸基团的乳化剂，从而使磷酸酯聚集在本发明提供的纯丙乳液所形成的漆膜表面，进一步提高漆膜的耐沾污性能。

16、优选地，在s4中：向反应体系中加入的助剂包括ph调节剂和成膜助剂；ph调节剂的添加量满足使高光纯丙乳液的ph值为6.5~8.5；成膜助剂包括醇酯十二、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、陶氏coasol中的至少一种，成膜助剂的添加量满足使高光纯丙乳液的最低成膜温度为30~45℃。成膜助剂能够稳定乳液成膜状态，进而与丙烯酯类单体共同调节乳液的成膜温度及成膜效果。

17、优选地，ph调节剂包括氨水，氢氧化钠，氢氧化钾，陶氏amp-95中的至少一种。

18、优选地，在s2中，向反应体系中滴加核层预乳化液的滴加时间为0.5~1小时，滴加完毕后，继续保温0.3~1小时，得到得到第二反应液；在s3中，向第二反应液中滴加壳层预乳化液的滴加时间为3.5~4.5小时，滴加完毕后，继续保温0.5~1.5小时。

19、优选地，在s3中，将壳层预乳化液的滴加时间分为第一时段和第二时段，第一时段和第二时段的时长相等；s3包括以下操作：a.在第一时段内，向第二反应液中滴加一部分壳层预乳化液；b.在第一时段结束后，暂停滴加壳层预乳化液，向反应体系中加入交联单体和羧基单体，使其在反应体系中充分分散；c.在第二时段内，向反应体系中滴加剩余壳层预乳化液。

20、优选地，上述制备方法中全程维持机械搅拌状态。

21、因此，本发明公开了一种高光纯丙乳液，至少具备以下的优点：首先通过选用合适的丙烯酸酯类硬单体和丙烯酸酯类软单体，合成具备高成膜温度的乳液，增加漆膜硬度，同时保证温变及厚涂不开裂，改善现有技术中漆膜受热易软化的问题。其次，选用合适的乳化体系，其乳化剂合理分布在乳液核壳层之间，能赋予漆膜优异的耐水、耐水白性能，与此同时，在合成过程中所搭配的乳化体系和多种助剂协同作用赋予纯丙乳液兼具超低表张和高渗透性能，施工后能明显改善上墙施工厚薄不一导致的发花问题，降低乳液的施工难度。再次，通过工艺调节壳层近表面羧酸，酰胺及磷酸酯类等功能基团数量的聚集式分布，使得漆膜的表面如“毛刷”一般，漆膜遇水后快速润湿表面带走污渍，让漆膜具备自清洁功能，保证漆膜持久如新。最后，本发明所制备的高光纯丙乳液，拥有优异的耐水、耐水白、耐沾污、耐黄变等性能，同时也兼具较好的稳定性、通用性、高渗透性，能有效地解决施工发花问题。