一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液及其生产工艺制造技术

一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，属于丙烯酸聚合物乳液的技术领域，按重量百分比计，包括粒径为5‑25nm的乳液聚合物A和粒径为95‑105nm的乳液聚合物B，所述乳液聚合物A按重量份数计包括，甲基丙烯酸甲酯100‑250份、苯乙烯30‑100份，丙烯酸正丁酯30‑60份、丙烯酸异辛酯50‑150份、交联单体5‑20份、甲基丙烯酸3‑8份、水460‑640份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂18‑35份、过硫酸盐2.3‑4.9份、辛醇2‑8份、消泡剂0.5‑3份和杀菌剂0.8‑2份；所述乳液聚合物B为核壳乳液结构，按重量份数计，包括水395‑495份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1‑3份、过硫酸盐1‑2.6份、壳层预乳液335‑761份、核层预乳液345‑834份、杀菌剂1‑3份、消泡剂1‑3份。本发明专利技术还公开了该乳液的生产工艺，本发明专利技术乳液不含APEO，产品稳定性很好。

Acrylic polymer emulsion for industrial protective finishing coat and process for producing the same

Acrylate copolymer emulsion for an industrial protective paint, which belongs to the technical field of acrylic polymer emulsion, according to the weight percentage, including particle size of B emulsion polymer emulsion polymer A and particle size of 95 25nm 5 105nm, the emulsion polymer A by weight including methyl methacrylate, 100 250, 30 styrene butyl acrylate is 100 copies, 60 copies, 30 isooctyl acrylate 50 150, 5 20 crosslinking monomer, methacrylic acid 3 8 copies, 640 copies, 460 water containing EO segment reactive anionic emulsifier 18 35, 2.3 persulfate 4.9, 8, 2 alcohol defoamer 0.5 3 and 0.8 fungicides 2; the emulsion polymer B core-shell emulsion structure, by weight, including 395 water 495, containing EO segment reactive anionic emulsifier 1 3, sulfur 1 acid salt 2.6 copies, 761 copies of the 335 shell pre emulsion, pre emulsion 345 nuclear layer 834, 1 fungicides 3 copies, 3 copies of the 1 defoaming agent. The invention also discloses the production process of the emulsion, the emulsion of the invention does not contain APEO, and the product has good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液及其生产工艺
本专利技术属于丙烯酸聚合物乳液的
，涉及自干性丙烯酸乳液，具体涉及一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液。本专利技术工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液不含APEO，且低甲醛，无苯系物和其他的污染排放，产品稳定性很好。在关键的性能上，和国内外主要的竞争对手的相比，具有硬度高、光泽高、耐冲击性好等性能，最终的产品性能优异且绿色环保。
技术介绍
目前使用的溶剂型涂料，每年的有机溶剂挥发量约为80万吨，资源浪费约人民币30多亿元，不仅带来巨大的环境危害，也浪费了大量的资源。随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格，环保型漆将成为21世纪漆料市场的主角，目前在我国也拥有巨大的市场，以工业用漆为例，2015年，中国大陆水性防护工业漆22亿美元，占工业漆市场份额的16％，广泛应用在石油化工、火车、船舶、冶金、五金交电、电力等各领域。其中水性丙烯酸类工业防护漆占到水性工业漆市场30-40％的份额。一般的传统的丙烯酸涂料的硬度低,丰满度不高,装饰效果欠佳,只能用于一般的建筑外墙漆。但如果用于户外钢结构材料上则在炎热的夏天容易发粘,硬度不够高、光泽度低装饰效果均欠佳.目前国内外所研制的工业防护漆用丙烯酸聚合物乳液，由于受原料、工艺条件、助剂等方面的条件所限，普遍存在着漆膜软、耐冲击性能低、光泽度低等缺点。提高丙烯酸乳液防护工业面漆硬度、光泽、耐冲击性能就成为其使用的技术瓶颈。研制硬度高、光泽高、耐冲击性好的工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液是目前丞待解决的问题，可以全面提升我国漆料工业的技术水平和相关产品在国际市场上的竞争力。专利
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，本专利技术所制备的工业防护面漆具有硬度高、光泽高、耐冲击性好的性能。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，按重量百分比计，包括粒径为5-25nm的乳液聚合物A2-15％和粒径为95-105nm的乳液聚合物B85-98％，所述乳液聚合物A按重量份数计包括，甲基丙烯酸甲酯100-250份、苯乙烯30-100份，丙烯酸正丁酯30-60份、丙烯酸异辛酯50-150份、交联单体5-20份、甲基丙烯酸3-8份、水460-640份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂18-35份、过硫酸盐2.3-4.9份、辛醇2-8份、消泡剂0.5-3份和杀菌剂0.8-2份；所述乳液聚合物B为核壳乳液结构，按重量份数计，包括水395-495份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1-3份、过硫酸盐1-2.6份、壳层预乳液335-761份、核层预乳液345-834份、杀菌剂1-3份、消泡剂1-3份。所述的交联单体选自双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)中的一种或两种以上。核层预乳液包括苯乙烯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-250份、丙烯酸正丁酯30-100份、丙烯酸异辛酯30-150份、甲基丙烯酸2-6份、水100-220份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂3-8份。壳层预乳液包括苯乙烯30-100份、丙烯酸异辛酯30-120份、丙烯酸正丁酯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-280份、甲基丙烯酸3-10份、交联单体10-25份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂2-6份、水80-120份。控制乳液聚合物B的核壳比为35/65-60/40，控制核层预乳液的粒径为70-80nm、Tg为25-35℃、重均分子量为15-25万，控制壳层预乳液的粒径为5-25nm、Tg为35-45℃、重均分子量为10-20万。含有EO链段的反应型阴离子乳化剂选自HW60和/或SR10和/或SR20。所述一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺，包括以下步骤：A、乳液聚合物A的制备：采用微乳液聚合方式，向乳化液反应釜中依次加入水100-200份、含EO链段的反应型阴离子乳化剂15-25份、辛醇2-8份、甲基丙烯酸甲酯100-250份、苯乙烯30-100份、丙烯酸正丁酯30-60份、丙烯酸异辛酯50-150份、交联单体5-20份、甲基丙烯酸3-8份，搅拌均匀，得到稳定的乳化液，备用；将2-4份的过硫酸盐溶于10份水中制备成初始引发剂，将将0.3-0.9份的过硫酸盐溶于50份水中制备成引发剂；向反应釜中加入300-380份的水，3-10份含EO链段的反应型阴离子乳化剂，搅拌并升温至84℃，加入初始引发剂，立即开始滴加乳化液和引发剂，滴加完毕后保温2h，降温至40℃以下用氨水调节pH至7-8，加入消泡剂及杀菌剂，过滤后得到乳液聚合物A；B、乳液聚合物B的制备：核层预乳液的制备，向乳化液反应釜I中依次加入水100-220份、含EO链段的反应型阴离子乳化剂3-8份、苯乙烯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-250份、丙烯酸正丁酯30-100份、丙烯酸异辛酯30-150份、甲基丙烯酸2-6份，充分搅拌，得到核层预乳液；壳层预乳液的制备，向乳化液反应釜II中依次加入水80-120份、含EO链段的反应型阴离子乳化剂2-6份、苯乙烯30-100份、丙烯酸异辛酯30-120份、丙烯酸正丁酯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-280份、甲基丙烯酸3-10份、交联单体10-25份，充分搅拌，得到壳层预乳液；引发剂的制备：种子引发剂：将0.2-0.5份的过硫酸铵溶于5份水中；核层引发剂：将0.3-0.9份的过硫酸铵溶于20份水中；壳层引发剂：将0.5-1.2份的过硫酸铵溶于20份水中；乳液聚合物B的制备：向反应釜中加入水350-450份、含EO链段的反应型阴离子乳化剂1-3份，搅拌并升温至80℃，加入4％的核层预乳液，加入种子引发剂，反应30-40min，之后开始滴加剩余核层预乳液和核层引发剂，滴加完毕后保温30-40min，之后同时开始滴加壳层预乳液和壳层引发剂，滴加完毕后保温2h，降温至40℃以下用氨水调节pH至7-8，加入消泡剂及杀菌剂，过滤后得到乳液聚合物B；C、工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液的制备：将上述制备的乳液聚合物A和乳液聚合物B按比例进行混合，得到工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液。步骤A、步骤B中搅拌的时间均为1-1.5h。步骤A中开始滴加引发剂时，控制温度在80-82℃，滴加时间3-4h。步骤B中开始滴加剩余核层预乳液和核层引发剂时，控制在1.5-2h内滴加完毕。步骤B中开始滴加壳层预乳液和壳层引发剂时，控制在1-1.5h内滴加完毕。本专利技术的有益效果是：本专利技术中通过乳液结构的合理控制，采用粒径双分布技术，乳液B设计核壳结构，使得乳液在整体上的性能得以平衡，在保证充分成膜的基础上提高漆膜致密性、硬度等综合性能。另一方面，乳液A、B分别引入了适当比例的AAEM，最大程度的在壳层进行富集，提高了成膜的致密性，在耐水和硬度方面得到了最大程度的协同效果。乳液聚合物B与通过微乳液聚合合成的聚合物乳液A按照一定比例混合，粒子A分布在粒子B堆积过程的空隙中，进一步来提高成膜的致密性，并提高光泽。本专利技术合成的乳液产品，不含APEO，且低甲醛，无苯系物和其他的污染排放，产品稳定性很好。在关键的性能上，和国内外主要的竞争对手的相比，具有优异的漆膜致密性、耐冲击性、硬度和光泽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，按重量百分比计，包括粒径为5‑25nm的乳液聚合物A2‑15％和粒径为95‑105nm的乳液聚合物B 85‑98％，所述乳液聚合物A按重量份数计包括，甲基丙烯酸甲酯100‑250份、苯乙烯30‑100份，丙烯酸正丁酯30‑60份、丙烯酸异辛酯50‑150份、交联单体5‑20份、甲基丙烯酸3‑8份、水460‑640份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂18‑35份、过硫酸盐2.3‑4.9份、辛醇2‑8份、消泡剂0.5‑3份和杀菌剂0.8‑2份；所述乳液聚合物B为核壳乳液结构，按重量份数计，包括水395‑495份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1‑3份、过硫酸盐1‑2.6份、壳层预乳液335‑761份、核层预乳液345‑834份、杀菌剂1‑3份、消泡剂1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，按重量百分比计，包括粒径为5-25nm的乳液聚合物A2-15％和粒径为95-105nm的乳液聚合物B85-98％，所述乳液聚合物A按重量份数计包括，甲基丙烯酸甲酯100-250份、苯乙烯30-100份，丙烯酸正丁酯30-60份、丙烯酸异辛酯50-150份、交联单体5-20份、甲基丙烯酸3-8份、水460-640份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂18-35份、过硫酸盐2.3-4.9份、辛醇2-8份、消泡剂0.5-3份和杀菌剂0.8-2份；所述乳液聚合物B为核壳乳液结构，按重量份数计，包括水395-495份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1-3份、过硫酸盐1-2.6份、壳层预乳液335-761份、核层预乳液345-834份、杀菌剂1-3份、消泡剂1-3份。2.根据权利要求1所述的一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，核层预乳液包括苯乙烯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-250份、丙烯酸正丁酯30-100份、丙烯酸异辛酯30-150份、甲基丙烯酸2-6份、水100-220份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂3-8份。3.根据权利要求1所述的一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，壳层预乳液包括苯乙烯30-100份、丙烯酸异辛酯30-120份、丙烯酸正丁酯30-100份、甲基丙烯酸甲酯150-280份、甲基丙烯酸3-10份、交联单体10-25份、含有EO链段的反应型阴离子乳化剂2-6份、水80-120份。4.根据权利要求1所述的一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，控制乳液聚合物B的核壳比为35/65-60/40，控制核层预乳液的粒径为70-80nm、Tg为25-35℃、重均分子量为15-25万，控制壳层预乳液的粒径为5-25nm、Tg为35-45℃、重均分子量为10-20万。5.根据权利要求1所述的一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂选自HW60和/或SR10和/或SR20。6.如权利要求1所述一种工业防护面漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、乳液聚合物A的制备：采用微乳液聚合方式，向乳化液反应釜中依次加入水100-200份、含EO链段的反应型阴离子乳化剂15-25份、辛醇2-8份、甲基丙烯酸甲酯100-250份、苯乙烯30-100份、丙烯酸正丁酯30-60份、丙烯酸异辛酯50-150份、交联单体5-20份、甲基丙烯酸3-8份，搅拌均匀，得到稳定的乳化液，备用；将2-4份的过硫酸盐溶于10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚际，王志宽，焦健，田海水，高昊，刘丽妩，刘冲，王灿，田梦祥，赵玉涛，
申请(专利权)人：衡水新光新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13