本发明涉及防水涂料领域，更具体的说，它涉及一种环保型防水乳液及其制备方法。
背景技术：
目前市场上的防水乳液品种很多，质量参差不齐，传统的防水乳液的制备中，所用材料中多含有甲醛、烷基酚聚氧乙烯醚类化合物(apeo)或壬基酚聚氧乙烯醚(npeo)等有毒有害物质，这些物质不仅对人体健康有较大的危害，而且对生态环境在有毒性、生物降解性差、产生环境激素、在生产过程中产生有害副产物等方面的影响；或者防水乳液中含有挥发性有机化合物(voc)，对人体健康有巨大影响，当居室中的voc达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。
因此，开发出一种不使用有毒有害物质的材料制备同时不会产生挥发性有机化合物的防水乳液，是目前防水乳液行业中一个至关重要的课题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种环保型防水乳液，其所用材料不含有甲醛、apeo和npeo等有害物质，同时其自身voc含量极低。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种环保型防水乳液，包括下述以重量份表示的组分：
所述还原剂为维生素e、维生素c中的至少一种。
其中，以烷基二苯醚二磺酸二钠(dsb)和丙烯氧基羟丙基磺酸钠(cops-1)作为乳化剂，其二者均为阴离子型反应性乳化剂。dsb作为阴离子多磺酸盐表面活性剂具有两个阴离子基团，能提供突出的分子与分子之间的引力，使分子能与其他含有单离子或大的有机物分子很容易相互产生作用，可改善胶乳的机械稳定性和温度稳定性，同时能有效地减少表面活性剂用量；cops-1分子结构中含有羟基和磺酸基与苯乙烯聚合，可显著改善胶乳的溶解性能，原材料中不含有apeo和npeo的同时提供了良好的化学性能；以叔丁基过氧化氢作为聚合反应的引发剂，其在聚合单体后消除，不会残留，从而大大降低了防水乳液中voc的含量。作为优选，所述还原剂为维生素e，维生素e是一种脂溶性维生素，替代常规的次硫酸氢钠甲醛作为还原剂，且维生素e较维生素c这种水溶性维生素用料少、效率高，在原材料中不含有加甲醛的前提下提供了还原性能。
作为优先，所述后添加剂包括下述以重量份表示的组分：消泡剂9-11份；分散剂33-37份；杀菌剂9-11份；增稠剂9-31份，消泡剂为金属硬脂酸盐类化合物，分散剂为聚丙烯酸钠盐，杀菌剂为二溴次氮基丙酰胺，增稠剂为缔合型丙烯酸，所用原材料中均不含有甲醛、apeo和npeo等有害物质，从而达到了制备环保型防水乳液的目的。
上述环保型防水乳液的制备方法：
步骤1：将水、乳化剂dsb、乳化剂cops-1、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺按照顺序加入乳化罐中搅拌，使之形成稳定的乳化液；
步骤2：将适量的水加入到反应釜中，搅拌并升温至86℃；
步骤3：将过硫酸钠水溶液一加入到反应釜中；
步骤4：向反应釜中滴加过硫酸钠水溶液二和步骤1中得到的乳化液，滴加温度为86-88℃；
具体操作如下：
p1：滴加步骤1中得到的乳化液，滴加时间为3.4-4小时；
p2：在p1中的滴加过程开始2小时后开始滴加过硫酸钠水溶液二，并且在p1中的滴加过程结束后5分钟结束滴加过硫酸钠水溶液二；
步骤5：将步骤4中得到的混合物在88℃下保温60-70分钟后降温至70℃；
步骤6：对步骤5中的到混合物进行后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和还原剂水溶液，在70℃下保温；
具体操作如下：
s1：对步骤5中的到混合物进行一次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和还原剂水溶液， 滴加时间为1小时，滴加结束后保温30-35分钟；
s2：对s1中得到的混合物进行二次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和还原剂水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温30-35分钟；
步骤7：将步骤6中得到的混合物降温同时进行抽风处理；
步骤8：当步骤7中降温至50℃时添加ph调节剂，调整ph值至7-8；
步骤9：当步骤7中降温至45℃时，加入消泡剂、分散剂、杀菌剂、增稠剂和水；
步骤10：当步骤7中降温至40℃时，将混合物取出并且用60目过滤袋过滤包装。
本发明中进一步优选为，所述叔丁基过氧化氢水溶液包括下述以重量份表示的组分：叔丁基过氧化氢9-11份，水75份；所述还原剂水溶液包括下述以重量份表示的组分：还原剂5-10份，水75份。
在制备过程中，在步骤6中进行两次后处理，在一次后处理结束后进行保温，在进行二次后处理，延长后处理时间的同时给予一定的保温时间是残余单体继续反应，在反复两次后处理中可以充分将反应过程中产生的残余单体消除，同时在后处理过程中产生极少量的有毒挥发物质，从而大大降低了防水乳液中voc的含量；在步骤7中，在对混合物降温的同时进行抽风处理，将混合物中的残余单体抽出，从而使乳液中的voc含量达到很低的水平。
作为优选，所述步骤1中的乳化罐内的压力为0.05-0.15mpa，乳化罐中的原料在一定的压力下发生反应，可以使乳化罐内的反应更加充分，从而降低了残余单体的量，进而降低了防水乳液中voc的含量。
作为优选，在所述p1中，滴加开始后的10分钟内的滴加流量为平均流量的0.6倍，滴加结束前的20分钟内的滴加流量为平均流量的0.8倍；在所述p2中过硫酸钠水溶液二的流量全程匀速。所述过硫酸钠水溶液一包括下述以重量份表示的组分：过硫酸钠25-27份，水100份；所述过硫酸钠水溶液二包括下述以重量份表示的组分：过硫酸钠8-10份，水150份。在滴加乳化液初期采用较为缓慢的滴加速度，使乳化液与初始引发剂过硫酸钠水溶液一缓慢的发生反应，在反应进行一段时间后增加流量，防止突然大量的反应生成大量残余单体，在滴加过程即将结束时降低流量，使前期未反应的乳化液可以在滴加过程结束前充分反应，防止残留剩余未反应的残余单体；过硫酸钠水溶液二的流量全程匀速并且在p1中的滴加过程结束后5分钟结束滴加过硫酸钠水溶液二，配合滴加结束前较为缓慢的流量，使乳化液和引发剂在滴加过程结束前充分反应，从而降低了残余单体的量，进而降低了防水乳液中voc的含量。
本发明的优点是：
1、以烷基二苯醚二磺酸二钠(dsb)和丙烯氧基羟丙基磺酸钠(cops-1)作为乳化剂，维生素e、维生素c作为还原剂，所用材料不含有甲醛、apeo和npeo等有害物质；
2、乳化罐中的原料在一定的压力下发生反应，使反应更加充分，从而降低了残余单体的量，进而降低了防水乳液中voc的含量；
3、在反复两次后处理中充分将反应过程中产生的残余单体消除，同时在后处理过程中产生极少量的有毒挥发物质，从而大大降低了防水乳液中voc的含量；
4、在对混合物降温的同时进行抽风处理，将混合物中的残余单体抽出，从而使乳液中的voc含量达到很低的水平。
附图说明
图1为本发明中的环保型防水乳液的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
本发明实施例中所涉及的所有物质均为市售。
实施例一：
(1)将1525kg水、91kg乳化剂dsb、32kg乳化剂cops-1、4750kg丙烯酸丁酯、1720kg苯乙烯、357kg丙烯酰胺水溶液按照顺序加入乳化罐中搅拌30分钟，丙烯酰胺水溶液中包括225kg水和132kg丙烯酰胺，乳化罐内的压力为0.1mpa，使之形成稳定的乳化液；
(2)将2200kg水加入到反应釜中，搅拌并升温至86℃；
(3)将过硫酸钠水溶液一加入到反应釜中，过硫酸钠水溶液一中包括100kg水和26kg过硫酸钠；
(4)向反应釜中滴加(1)中得到的乳化液，滴加时间为3.5-4小时，平均流量为37kg/min，滴加温度为86-88℃，滴加开始后的10分钟内的滴加流量为22.2kg/min，滴加结束前的20分钟内的滴加流量为29.6kg/min；
(5)在(4)中的滴加过程开始2小时后开始匀速滴加过硫酸钠水溶液二，并且在(4)中的滴加过程结束后5分钟结束滴加过硫酸钠水溶液二，过硫酸钠水溶液二包括150kg水和9kg过硫酸钠；
(6)将(5)中得到的混合物在88℃下保温60分钟后降温至70℃；
(7)对(6)中得到混合物进行一次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液， 滴加时间为1小时，滴加结束后保温30分钟，叔丁基过氧化氢水溶液包括75kg水和10kg叔丁基过氧化氢，维生素e水溶液包括75kg水和6kg维生素e；
(8)对(7)中得到混合物进行二次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温30分钟；
(9)将(8)中得到的混合物降温同时进行抽风处理；
(10)当(9)中降温至50℃时加入125kg水并且添加片碱作为ph调节剂，调整ph值至7-8；
(11)当(9)中降温至45℃时，加入10kg金属硬脂酸盐类化合物作为消泡剂，35kg聚丙烯酸钠盐作为分散剂，10kg二溴次氮基丙酰胺作为杀菌剂，15kg缔合型丙烯酸作为增稠剂，650kg水；
(12)当(9)中降温至40℃时，将混合物取出并且用60目过滤袋过滤包装，从而得到环保型防水乳液。
实施例二：
(1)将1530kg水、93kg乳化剂dsb、34kg乳化剂cops-1、4760kg丙烯酸丁酯、1700kg苯乙烯、357kg丙烯酰胺水溶液按照顺序加入乳化罐中搅拌30分钟，丙烯酰胺水溶液中包括221kg水和136kg丙烯酰胺，乳化罐内的压力为0.05mpa，使之形成稳定的乳化液；
(2)将2250kg水加入到反应釜中，搅拌并升温至86℃；
(3)将过硫酸钠水溶液一加入到反应釜中，过硫酸钠水溶液一中包括100kg水和25kg过硫酸钠；
(4)向反应釜中滴加(1)中得到的乳化液，滴加时间为3.5-4小时，平均流量为36kg/min，滴加温度为86-88℃，滴加开始后的10分钟内的滴加流量为21.6kg/min，滴加结束前的20分钟内的滴加流量为28.8kg/min；
(5)在(4)中的滴加过程开始2小时后开始匀速滴加过硫酸钠水溶液二，并且在(4)中的滴加过程结束后5分钟结束滴加过硫酸钠水溶液二，过硫酸钠水溶液二包括150kg水和10kg过硫酸钠；
(6)将(5)中得到的混合物在88℃下保温60分钟后降温至70℃；
(7)对(6)中得到混合物进行一次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温35分钟，叔丁基过氧化氢水溶液包括75kg水和9kg叔丁基过氧化氢，维生素e水溶液包括75kg水和7kg维生素e；
(8)对(7)中得到混合物进行二次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温35分钟；
(9)将(8)中得到的混合物降温同时进行抽风处理；
(10)当(9)中降温至50℃时加入125kg水并且添加片碱作为ph调节剂，调整ph值至7-8；
(11)当(9)中降温至45℃时，加入10kg金属硬脂酸盐类化合物作为消泡剂，35kg聚丙烯酸钠盐作为分散剂，10kg二溴次氮基丙酰胺作为杀菌剂，15kg缔合型丙烯酸作为增稠剂，650kg水；
(12)当(9)中降温至40℃时，将混合物取出并且用60目过滤袋过滤包装，从而得到环保型防水乳液。
实施例三：
(1)将1520kg水、89kg乳化剂dsb、30kg乳化剂cops-1、4740kg丙烯酸丁酯、1740kg苯乙烯、357kg丙烯酰胺水溶液按照顺序加入乳化罐中搅拌30分钟，丙烯酰胺水溶液中包括229kg水和128kg丙烯酰胺，乳化罐内的压力为0.15mpa，使之形成稳定的乳化液；
(2)将2200kg水加入到反应釜中，搅拌并升温至86℃；
(3)将过硫酸钠水溶液一加入到反应釜中，过硫酸钠水溶液一中包括100kg水和27kg过硫酸钠；
(4)向反应釜中滴加(1)中得到的乳化液，滴加时间为3.5-4小时，平均流量为38kg/min，滴加温度为86-88℃，滴加开始后的10分钟内的滴加流量为22.8kg/min，滴加结束前的20分钟内的滴加流量为30.4kg/min；
(5)在(4)中的滴加过程开始2小时后开始匀速滴加过硫酸钠水溶液二，并且在(4)中的滴加过程结束后5分钟结束滴加过硫酸钠水溶液二，过硫酸钠水溶液二包括150kg水和8kg过硫酸钠；
(6)将(5)中得到的混合物在88℃下保温60分钟后降温至70℃；
(7)对(6)中得到混合物进行一次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温30分钟，叔丁基过氧化氢水溶液包括75kg水和11kg叔丁基过氧化氢，维生素e水溶液包括75kg水和5kg维生素e；
(8)对(7)中得到混合物进行二次后处理，滴加叔丁基过氧化氢水溶液和维生素e水溶液，滴加时间为1小时，滴加结束后保温30分钟；
(9)将(8)中得到的混合物降温同时进行抽风处理；
(10)当(9)中降温至50℃时加入125kg水并且添加氨水作为ph调节剂，调整ph值至7-8；
(11)当(9)中降温至45℃时，加入10kg金属硬脂酸盐类化合物作为消泡剂，35kg聚丙烯酸钠盐作为分散剂，10kg二溴次氮基丙酰胺作为杀菌剂，15kg缔合型丙烯酸作为增稠剂， 650kg水；
(12)当(9)中降温至40℃时，将混合物取出并且用60目过滤袋过滤包装，从而得到环保型防水乳液。
对比例一：
目前，申请公布号为cn104693943a的中国专利公开了一种防水乳液的制备方法，其实施例如下：
聚合物乳液的制备：以重量份数计，取去离子水100份，加入反应釜中，而后依次加入十八烷基磺酸钠2份，乳化剂tx-13：2份，ph值调节剂2份，戊二烯20份，丙烯酸6份，甲基丙烯酸甲酯10份，甲基丙烯酸正丁酯10份，戊二酸5份，过硫酸铵1份，以5℃/min的速率升温至60℃，充分搅拌10小时，搅拌速率为400转/min，再以3℃/min的速率升温至75℃，继续充分搅拌5小时，搅拌速率为400转/min，而后加入edta3份，在真空条件下脱气，而后用质量百分含量为20％的naoh溶液调整ph值为7，降温速率为3℃/min，降温至室温，得到聚合物乳液；
涂料的制备：以重量份数计，取分散剂1份，消泡剂1份，流平剂1份，纳米二氧化钛20份，二氧化硅微球20份，加入容器中，而后加入以重量份数计的聚合物乳液40份，搅拌分散，搅拌速率为400转/min，而后加入1.5份膨润土，填料5份，继续搅拌2小时，搅拌速率为400转/min，而后研磨2h，用涂料过滤器进行过滤，得到防水涂料。
对比例二：
与实施例一不同的是在步骤(7)和步骤(8)以次硫酸氢钠甲醛(吊白粉)代替维生素e作为还原剂，次硫酸氢钠甲醛水溶液包括75kg水和20kg次硫酸氢钠甲醛。
对比例三：
与实施例一不同的是在步骤(1)中乳化罐在发生反应时内部没有一定的压力。
对比例四：
与实施例一不同的是在后处理结束后，步骤(9)中没有进行抽风处理。
对比例五：
与实施例一不同的是在没有进行步骤(8)中的第二次后处理。
对比例一和二与实施例的区别点在于：
对比例一主要采用乳化剂tx-13，由于tx-13为烷基酚聚氧乙烯醚，所用材料中含有apeo、npeo等有害物质；对比例二中以常用的吊白粉代替维生素e作为还原剂，很明显的原材料中含有甲醛。
同本发明实施例一至三中生产的环保型防水乳液相对比，各项性能测试结果如表1。
表1各实施例和对比例得到各项性能测试结果
通过对比表1可知，用本发明生产的环保型防水乳液与现有技术相比，不含有甲醛、apeo和npeo等有害物质，而且防水乳液中voc的含量极低，在环保性能上优于现有的防水乳液。