一种高光泽高硬度丙烯酸乳液及其制备方法与流程

本发明涉及一种高光泽高硬度的丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术：

1、水溶性丙烯酸树脂已经广泛应用于水性氨基烤漆领域，取代溶剂型体系。目前尤以水溶性丙烯酸树脂为主，占据水性体系的80％以上，但是由于水溶性丙烯酸在聚合时仍使用大量的溶剂，造成最终氨基烤漆的voc含量居高不下。该类产品的voc排放虽然低于国家规定的420mg/l[6],但仍然高达250～350mg/l,并且气味很大，在行业内被称之为“假水性”产品，是介于溶剂型和真水性产品的过渡性产品，随着环保要求提高和绿色环保产品的标准出台，该类型的产品将会受到严重的挑战。

2、现阶段水溶性丙烯酸占水性氨基烤漆主导地位，但由于其voc居高不下，环保的丙烯酸乳液在氨基烤漆中的应用也越来越多。丙烯酸乳液应用于水性氨基烤漆，除真正的低voc环保性能外，还需展现出可媲美水溶性的高光泽、柔韧性、耐冲击性，优异的耐候性、耐沸水煮、性价比、适用静电喷涂等特点，才能在水性氨基烤漆中迎来质的发展。

3、综上所述，虽然现有的丙烯酸乳液具有较好的环保性和耐水性，但在光泽、耐冲击性，硬度、附着力等性能上还亟待改进。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是针对现有技术不足，优选调整最佳的丙烯酸乳液单体和多种不同的乳化剂组成，优选制备得到高光泽、高硬度、附着力高等综合性能优异的丙烯酸乳液。为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

2、一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，它由以下质量百分比的原料制成：

3、10～20％的甲基丙烯酸甲酯、1～5％的丙烯酸丁酯，1～5％的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5～5％的甲基丙烯酸、0.5～5％的丙烯酸、0.05～2％的阴离子乳化剂、0.1～2％非离子乳化剂、0.1～2％的反应性乳化剂、0.1～2％的丙烯酰胺、0.01～0.1％的引发剂、0.1～5％甲基丙烯酸丙酯、0.1～0.5％的二甲基乙醇胺、0.01～0.05％的消泡剂、0.01～0.05％的杀菌剂、余量的去离子水。

4、作为优选方案，以上所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，所述的阴离子乳化剂为脂肪硫醇醚硫酸钠盐阴离子乳化剂。

5、作为优选方案，以上所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液所述的非离子乳化剂为辛基苯酚乙氧基非离子乳化剂。

6、作为优选方案，以上所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液所述的反应性乳化剂为hs-10乳化剂。

7、作为优选方案，所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液所述的引发剂为过硫酸铵。

8、作为优选方案，所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

9、作为优选方案，所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液所述的杀菌剂为卡松杀菌剂。

10、本发明所述的高光泽高硬度丙烯酸乳液的制备方法，其包括以下步骤：

11、(1)在反应装置中加入阴离子乳化剂和去离子水，加热至85～88℃；

12、(2)将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丙酯、反应性乳化剂、非离子乳化剂、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和引发剂，混合均匀，加入乳化釜1中进行预乳化；

13、(3)将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、反应性乳化剂、非离子乳化剂、丙烯酰胺、引发剂、甲基丙烯酸丙酯，混合均匀，加入乳化釜2中进行预乳化；

14、(4)当步骤(1)反应装置的温度达到85～88℃后，开始滴加步骤(2)的混合物，2.5～3小时滴完，滴完后保温0.5小时，开始滴加步骤(3)的混合物，1小时滴完，滴完后保温3小时，保温结束后开始降温，在温度降至40℃以下依次加入消泡剂、二甲基乙醇胺、杀菌剂，混合均匀后即得。

15、有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：

16、(1)本发明通过大量实验筛选，选用非离子和反应性乳化剂进行复配，同时挑选出乳化效果好的阴离子乳化剂。通过实验发现选用的阴离子乳化剂在0.08％，非离子乳化剂在0.22％，反应性乳化剂在0.8％能够提高漆膜的光泽度。

17、(2)本发明通过大量实验筛选，通过多次实验调整加入甲基丙烯酸丙酯的量，通过实验发现控制着在0.01％时能够提高漆膜的硬度、耐候性和附着力等。

18、(3)本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成和配比，通过大量实验优选得到最佳的合成工艺，本发明转化率高达99％，本发明丙烯酸乳液呈乳白色，不含任何溶剂，voc含量几乎为0，是真正环保的丙烯酸乳液。

技术特征：

1.一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，它由下列重量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的阴离子乳化剂为脂肪硫醇醚硫酸钠盐阴离子乳化剂。

3.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的非离子乳化剂为辛基苯酚乙氧基非离子乳化剂。

4.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的反应性乳化剂为hs-10乳化剂。

5.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵。

6.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

7.根据权利要求1所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液，其特征在于，所述的杀菌剂为卡松杀菌剂。

8.权利要求1～7任一项所述的一种高光泽高硬度丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高光泽高硬度丙烯酸乳液及其制备方法，它由10～20％的甲基丙烯酸甲酯、1～5％的丙烯酸丁酯，1～5％的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5～5％的甲基丙烯酸、0.5～5％的丙烯酸、0.1～2％的阴离子乳化剂、0.1～2％非离子乳化剂、0.1～2％的反应性乳化剂、0.1～2％的丙烯酰胺、0.01～0.1％的引发剂、0.1～5％甲基丙烯酸丙酯、0.1～0.5％的二甲基乙醇胺、0.01～0.05％的消泡剂、0.01～0.05％的杀菌剂、余量的去离子水制成。本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成和配比，通过大量实验优选得到最佳的合成工艺，本发明转化率高达99％。本发明丙烯酸乳液呈乳白色，不含任何溶剂，VOC含量几乎为0。具有优异的耐候性，同时涂膜具有附着力高、硬度大和光泽高等优点，在综合性能上取得很好的技术效果。

技术研发人员：谈渠成,薛华
受保护的技术使用者：江苏三木化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17