一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法，所述乳液由以下重量份数的原料制备：丙烯酸丁酯5‑15份，苯乙烯1‑5份，甲基丙烯酸甲酯10‑30份，丙烯酸异辛酯1‑5份，交联单体0.1‑3份，羧基单体0.1‑5份，可聚合离子性单体1‑5份，乳化剂0.2‑0.8份，成膜助剂1‑5份，光引发剂0.1‑1份，过硫酸盐0.1‑0.3份，氨水0.5‑2份，水47‑69份。其制备过程包括预乳化、聚合、加尾料、出料，最终制得的乳液具有优异的耐沾污性、耐水性、耐水白性，可广泛应用于建筑外墙涂料罩面清漆用。

Acrylic ester emulsion for aqueous covering varnish and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of water-based finishing varnish with acrylate emulsion and its preparation, wherein the emulsion comprises the following raw materials in parts by weight: 5 preparation of butyl acrylate styrene 1 15 copies, 5 copies, 30 copies of the 10 methyl methacrylate isooctyl acrylate, 1 5, crosslinking monomer 0.1 3 copies, 5 copies of 0.1 carboxylic monomers and polymerizable ionic monomer 1 5 copies, 0.8 copies of emulsifier 0.2, coalescents 1 5 copies, 1 copies of the 0.1 photoinitiator, persulfate 0.1 ammonia 0.5 0.3 copies, 2 copies, 69 copies of water 47. The preparation process includes pre emulsification, polymerization, and tailing and discharging, the final prepared emulsion has excellent stain resistance, water resistance, resistance to white, it can be widely used for building exterior wall paint cover varnish.

【技术实现步骤摘要】
一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法
本专利技术涉及一种建筑涂料用乳液，尤其涉及一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法，该乳液可应用于建筑外墙涂料罩面清漆用。
技术介绍
目前，水性丙烯酸酯乳液作为建筑外墙涂料罩面清漆用乳液已成为市场主流。罩面清漆作为涂层的第一道屏障，在使用过程中涂膜时刻遭受到外界各种各样的污染。一种是大气中存在各种粉尘，漂浮着带有油性的烟雾；另一种是随着我国工业的发展和家庭汽车的普及，排放的废气中含大量的污染物。由于丙烯酸酯乳液存在热粘冷脆的问题，在温度较高时很会变软发粘，非常容易沾上粉尘等污染物，由于一般的丙烯酸酯涂膜都比较疏水，当漆膜被粘附上污染物后很难被水冲掉，导致难以清洗的永久性污染。同时，由于水性丙烯酸酯乳液成膜机理的原因，其成膜往往不如溶剂性丙烯酸酯致密，如果涂膜表面的污染物不被及时处理，其会迁移到涂膜中间，导致漆膜永久性的污染和破坏。为了提高水性罩面清漆的耐沾污性，人们作出了很多研究和改善，一种是选用表面张力较低的硅丙乳液以减少污染物在漆膜表面的附着。申请公布号为CN105440851的中国专利技术公开了一种高效防粘贴透明外墙水性罩面清漆，其由以下组分配制而成：水、杀菌剂、防霉剂、pH调节剂、润湿剂、消泡剂、有机硅改性丙烯酸乳液、硅氮聚合物、成膜助剂、增稠剂、防冻剂。申请公布号为CN105348958A的中国专利技术公开了一种双组份有机无机杂化水性哑光罩光清漆及其制备方法和施工方法，该清漆由A、B组分按2：1～1：1体积比组成，A组分按质量百分比由各组分组成：丙烯酸乳液30.0～60.0％、无机溶胶40.0～60.0％、消泡剂0.1～2.0％、成膜助剂2.0～5.0％、防冻剂0.5～5.0％、水0.1～30.0％；B组分为有机硅氧烷；A组分、B组分可组成不含消光粉的双组份有机无机杂化的水性哑光罩光清漆，在施工前，通过预混A、B组分并熟化，使得B组分有机硅氧烷发生水解并和A组分无机溶胶产生交联反应，形成在干燥过程中会导致漆膜表面平整度下降的无机大分子结构，降低光泽，不用消光粉而产生哑光效果，避免了加入消光粉造成的不利影响；同时，无机溶胶的加入也大大提升了漆膜的耐磨性能。但由于有机硅单体易水解，一般的硅丙乳液含硅量往往比较低(＜10％)，其对耐沾污的提升有限。另一种提高耐沾污性的方法是选择玻璃化温度较高(＞40℃)的乳液来用于罩面，这种方法可以在一定程度上提高耐沾污性。申请公布号为CN102321326A的中国专利技术公开了一种室温自交联丙烯酸酯弹性乳液的制备方法，该专利技术采用的技术方案是：采用核壳聚合工艺，在壳层引入交联单体，将核层玻璃化温度(Tg)设计成-40℃～-15℃，壳层Tg设计成5℃～40℃，并在乳液聚合完毕，调节pH至8～9后，加入一定量的交联剂，制得核壳结构的室温自交联弹性乳液。申请公布号为CN105585924A的中国专利技术公开了一种弹性复合型建筑外墙涂料，其主要组成部分：去离子水、多功能助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、重钙、沉淀BaSO4、高岭土、弹性乳液、苯丙乳液、成膜助剂、防腐剂以及增稠剂。但由于玻璃化温度较高，用作罩面漆时存在开裂的风险，且其配方中包含的成膜助剂用量往往也比较高，不仅会增加涂料的成本，还会导致其环保性下降。因此很有必要研究一种非硅丙乳液、不需提高其玻璃化温度就具有高耐污性的水性罩面清漆。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷，提供了一种高耐沾污性、耐水性、耐水白性的水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，由以下重量份数原料制备：丙烯酸丁酯5-15份，苯乙烯1-5份，甲基丙烯酸甲酯10-30份，丙烯酸异辛酯1-5份，交联单体0.1-3份，羧基单体0.1-5份，可聚合离子性单体1-5份，乳化剂0.2-0.8份，成膜助剂1-5份，光引发剂0.1-1份，过硫酸盐0.1-0.3份，氨水0.5-2份，水47-69份。所述交联单体为甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中至少一种。所述羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中至少一种。所述可聚合离子性单体为乙烯基磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中至少一种。所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中至少一种。所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯、OE-300、丙二醇苯醚中至少一种；其中2，2，4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯、OE-300由伊士曼公司生产，丙二醇苯醚由陶氏化学公司生产。所述光引发剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯中至少一种。所述的过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中至少一种。本专利技术的另一目的是提供一种上述水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液的制备方法。为了实现这一目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)预乳化：常温常压下，将0.1-0.3份乳化剂和10-20份水在乳化缸中混合，搅拌15-25min使其充分溶解均匀，然后依次加入5-15份丙烯酸丁酯，1-5份苯乙烯，10-30份甲基丙烯酸甲酯，1-5份丙烯酸异辛酯，0.1-3份交联单体，0.1-5份羧基单体，搅拌20-40min使其充分溶解均匀，即制成预乳化液。(2)聚合：在反应釜加入0.1-0.5份乳化剂和35-45份水，升温至70-80℃，开始滴加(1)步骤所得预乳化液和由0.1-0.3份的过硫酸盐和2-4份水配成的过硫酸盐溶液，滴加温度70-80℃，滴加时间3-4h，滴加结束后保温1h，保温温度75-85℃。(3)加尾料：降温至50℃，依次加入氨水0.5-2份、可聚合离子单体1-5份、光引发剂0.1-1份和成膜助剂1-5份。(4)出料：保持温度在50℃，搅拌0.5h后过滤出料。进一步地，所述步骤(1)中的搅拌设备为高速搅拌机。进一步地，所述步骤(2)中反应釜为安装有回流冷凝管、搅拌桨、温度计的四口烧瓶。本专利技术的第三个目的是提供一种上述水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液的应用，本专利技术制得的水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液可应用于建筑外墙涂料罩面清漆用。本专利技术的反应机理：在乳液聚合过程中添加特定的交联单体，然后在聚合反应完成后添加可聚合离子单体和光引发剂。由于离子单体的亲水性，在成膜过程中其会迁移到涂膜表面。同时，由于交联单体的多个双键未能在乳液聚合过程中完全反应，在紫外线的照射下，光引发剂会引发可聚合离子单体和交联单体的残余双键在涂膜表面再次反应，将离子单体引入聚合物链，并且大大提高了涂膜表面的亲水性，使得粉尘和其他油性污染物很难附着或者很容易被雨水冲刷掉，从而提高其耐沾污性能。有益效果：由于可聚合离子性单体亲水性较强，在成膜过程中其会迁移到涂膜表面，在光引发剂的作用下与交联单体残留的双键反应，将亲水基团引入到聚合物链上，极大地提高了涂膜的亲水性，从而使大气中的污染物不能在涂膜上附着，或者很容易被水冲刷掉，大大提高其耐沾污性能。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不是用于限制本专利技术的范围。除非特别说明，实施方式中未描述的技术手段均可以用本领域技术人员所公知的方式实现。对于本领域技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，由以下重量份数原料制备：丙烯酸丁酯5‑15份，苯乙烯1‑5份，甲基丙烯酸甲酯10‑30份，丙烯酸异辛酯1‑5份，交联单体0.1‑3份，羧基单体0.1‑5份，可聚合离子性单体1‑5份，乳化剂0.2‑0.8份，成膜助剂1‑5份，光引发剂0.1‑1份，过硫酸盐0.1‑0.3份，氨水0.5‑2份，水47‑69份。

【技术特征摘要】
1.一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，由以下重量份数原料制备：丙烯酸丁酯5-15份，苯乙烯1-5份，甲基丙烯酸甲酯10-30份，丙烯酸异辛酯1-5份，交联单体0.1-3份，羧基单体0.1-5份，可聚合离子性单体1-5份，乳化剂0.2-0.8份，成膜助剂1-5份，光引发剂0.1-1份，过硫酸盐0.1-0.3份，氨水0.5-2份，水47-69份。2.如权利要求1所述的一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，由以下重量份数原料制备：丙烯酸丁酯8份，苯乙烯2份，甲基丙烯酸甲酯20份，丙烯酸异辛酯4份，交联单体1.5份，羧基单体2份，可聚合离子性单体2.5份，乳化剂0.5份，成膜助剂2份，光引发剂0.6份，过硫酸盐0.15份，氨水0.6份，水56份。3.如权利要求1或2所述的一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述交联单体为甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中至少一种。4.如权利要求1或2所述的一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述可聚合离子性单体为乙烯基磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中至少一种。5.如权利要求1或2所述的一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述光引发剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯中至少一种。6.如权利要求1或2所述的一种水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中至少一种；所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中至少一种；所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯、OE-300，丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：范理，曾庆乐，杨文涛，
申请(专利权)人：中山市巴德富化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44