一种防水乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水乳液，其特征在于：所述防水乳液包括去离子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙烯酸烷基酯60-90份；苯乙烯10-40份；丙烯酸功能单体0.1-2份；乳化剂1-3份；引发剂0.3-2.5份；缓冲剂0.1-0.5份；稳定剂0.5-2份；氧化剂0.1-0.5份；还原剂0.05-0.25份。本发明专利技术的防水乳液既环保，又具有良好的力学性能和防水性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防水乳液及其制备方法，具体说是一种零氨防水乳液及其制备方法。
技术介绍
防水涂料是目前应用十分广泛的建筑涂料，防水涂料主要有单组分和双组分两种，尤其是双组分防水涂料，以其优异的力学性能和致密性深受广大消费者青睐。然而，现有的双组分防水涂料存在着两个重大的缺陷。其一，传统的双组分防水涂料体系中，为了保证涂层具有一定的力学性能，其涂料乳液中都具有含胺类功能单体。而乳液与水泥等粉料混合后，其混合物大多呈强碱性。在碱性环境下，胺基团会快速水解，释放出大量对人体有害的氨气，并严重破坏周边的空气环境。其二，胺基团在碱性条件下水解后，涂层的断裂伸长率、拉伸强度等力学性能将大幅下降，具体表现就是涂层出现较强的脆性，出现开裂、渗水等现象。因此，如何开发一种既不会释出有害气体，又具有良好的力学性能的防水乳液，是目前防水乳液行业的一道技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既环保，又具有良好的力学性能和防水性能的防水乳液。本专利技术的另一个专利技术目的在于提供一种工艺简单的制备上述防水乳液的方法。本专利技术的专利技术目的是这样实现的：一种防水乳液，其特征在于：所述防水乳液包括去离子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙烯酸烷基酯60-90份；苯乙烯10-40份；丙烯酸功能单体0.1-2份；乳化剂1-3份；引发剂0.3-2.5份；缓冲剂0.1-0.5份；稳定剂0.5-2份；氧化剂0.1-0.5份；还原剂0.05-0.25份。所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或上述成分以任意比例混合。所述丙烯酸功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或上述成分以任意比例混合。所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂和非离子乳化剂的质量比为（1-4）：（4-1）。所述阴离子乳化剂C10-C20烷基硫酸盐类、C10-C20烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸盐类中的一种或上述成分以任意比例混合。所述非离子乳化剂为脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物中的一种或上述成分以任意比例混合。所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或上述成分以任意比例混合。所述缓冲剂为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或上述成分以任意比例混合。所述稳定剂为含氢聚硅氧烷。所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。所述还原剂为L-抗坏血酸、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种或上述成分以任意比例混合。所述制备方法包括以下步骤：a：底料A的制备：常温常压状态下，向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应器中，加入去离子水总量的30-60%，乳化剂总量的8-10%、缓冲剂总量的8-10%，釜内温度升温至75-80℃；b：单体溶液B的制备：常温常压状态下，将丙烯酸酯类单体、余量乳化剂、缓冲剂、丙烯酸功能单体、去离子水总量的10-50%、稳定剂，混合成均匀的溶液，并搅拌10-30分钟备用；c：引发剂溶液C的制备：常温常压状态下，将引发剂份加入到余量去离子水中，搅拌溶解；d：当釜内温度达到80-85℃，向反应器中加入5-10%单体溶液B，加入30%引发剂溶液C，20-40钟后，通过恒流泵向反应器中滴加余量单体溶液B，并通过恒流泵同时滴加余量引发剂溶液C，全程滴加时间控制在220-260分钟，并确保后添加剂C较单体溶液B晚8-12分钟滴完；e：将温度升至84-87℃，保温1小时，降温至60-63℃，滴加氧化剂和还原剂，滴加时间为25-35分钟，保温40-50分钟，继续降温至35-45℃，调节PH至8-8.5，搅拌8-15分钟，过滤出料，即可得到防水乳液。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的防水乳液中，由于整个化学反应体系都不含有胺基团或产生胺基团化合物，因而在化学反应完成后，乳液中并不含有胺基。在后续的与水泥或其他粉料混合形成碱性环境后，乳液不会产生水解现象，不会释出对人体有害的氨气，大大减少了乳液涂装后对周边空气环境的损害。2、本专利技术的防水乳液中，采用阴离子乳化剂和非离子乳化剂的搭配使用形成复合乳化剂。由于2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠含有乙烯基、羟基，化学反应过程中可与多种含有反应型基团的材料接枝或共聚，而磺酸根基团则可在化学反应时吸附在乳胶粒表面，提供静电斥力、稳定乳液粒子，还可在防水涂料中起到改善粉料的悬浮性、延长缓凝时间的作用，大大提升了涂料的断裂伸长率和拉伸强度等力学性能。另外，阴离子乳化剂的电荷可稳定的与非离子乳化剂的空间位阻作用而产生协同效应，提高乳液聚合的稳定性和乳胶粒的稳定性，改善了乳液聚合的单体转化率。并且，该乳化剂搭配体系能赋予乳液良好的钙离子稳定性，提供良好的与水泥基粉料的相容性以及混合后的稳定性。3、本专利技术的防水乳液中，乳液能在常温下产生交联反应。当乳液与水泥基粉混合后，在常温干燥的过程中能与其形成有机-无机互穿网络体系。涂料干燥后可形成致密的涂膜，且有机-无机互穿网络可以赋予该涂膜优异的防水性能以及良好的力学性能。4、本专利技术的防水乳液制备方法中，采用常规的预乳化半连续滴加工艺，生产过程所需设备简单、操作简便、成本较低且安全性好。具体实施方式本专利技术的防水乳液包括去离子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙烯酸烷基酯60-90份；苯乙烯10-40份；丙烯酸功能单体0.1-2份；乳化剂1-3份；引发剂0.3-2.5份；缓冲剂0.1-0.5份；稳定剂0.5-2份；氧化剂0.1-0.5份；还原剂0.05-0.25份。通过利用不含胺基团的化学反应体系，并与阴离子乳化剂和非离子乳化剂的复合乳化剂配合使用，使乳液在后续加工中不产生挥发性氨气的同时，提高乳液的综合力学强度。本专利技术防水乳液的丙烯酸烷基酯采用丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或上述成分以任意比例混合。上述组分可根据实际使用需要灵活搭配使用，其组合可有效改善乳液自身的力学强度，同时相互间具有化学反应的协同作用，并起到调节乳液分子量的作用。本专利技术防水乳液的丙烯酸功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或上述成分以任意比例混合。上述组分均具有活泼的双键，其可与丙烯酸烷基酯、苯乙烯等进行交联反应。而甲基、亚甲基可对交联后的分子链结构起稳定作用，并且改善分子链的力学强度。本专利技术防水乳液的乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂和非离子乳化剂的质量比为（1-4）：（4-1）。通过阴离子乳化剂和非离子乳化剂的搭配使用形成复合乳化体系，并且阴离子乳化剂和非离子乳化剂的含量比例可灵活调节。阴离子乳化剂采用C10-C20烷基硫酸盐类、C10-C20烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸盐类中的一种或上述成分以任意比例混合，而非离子乳化剂则采用脂肪醇乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水乳液，其特征在于：所述防水乳液包括去离子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙烯酸烷基酯60‑90份；苯乙烯10‑40份；丙烯酸功能单体0.1‑2份；乳化剂1‑3份；引发剂0.3‑2.5份；缓冲剂0.1‑0.5份；稳定剂0.5‑2份；氧化剂0.1‑0.5份；还原剂0.05‑0.25份。

【技术特征摘要】
1.一种防水乳液，其特征在于：所述防水乳液包括去离子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酸功能单体、乳化剂、引发剂、缓冲剂、稳定剂、氧化剂及还原剂，上述组分含量按质量份数算分别为：去离子水100份；丙烯酸烷基酯60-90份；苯乙烯10-40份；丙烯酸功能单体0.1-2份；乳化剂1-3份；引发剂0.3-2.5份；缓冲剂0.1-0.5份；稳定剂0.5-2份；氧化剂0.1-0.5份；还原剂0.05-0.25份。
2.根据权利要求1所述防水乳液，其特征在于：所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或上述成分以任意比例混合。
3.根据权利要求1所述防水乳液，其特征在于：所述丙烯酸功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或上述成分以任意比例混合。
4.根据权利要求1所述防水乳液，其特征在于：所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂和非离子乳化剂的质量比为（1-4）：（4-1）。
5.根据权利要求4所述防水乳液，其特征在于：所述阴离子乳化剂C10-C20烷基硫酸盐类、C10-C20烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸盐类中的一种或上述成分以任意比例混合。
6.根据权利要求4所述防水乳液，其特征在于：所述非离子乳化剂为脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物中的一种或上述成分以任意比例混合。
7.根据权利要求1所述防水乳液，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或上述成分以任意比例混合。
8.根据权利要求1所述防水乳液，其特征在于：所述缓冲剂为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或上述成分以任...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，罗云，罗宇，
申请(专利权)人：佛山市顺德区巴德富实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44