一种工业防护底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，包括核层和壳层，还包括中间层，所述中间层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯50‑120份，丙烯酸异辛酯30‑90份，丙烯酸正丁酯5‑15份，甲基丙烯酸1‑6份，交联单体1.5‑7份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5‑2份，水100‑150份。本发明专利技术还同时公开了该工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺，本发明专利技术工业防护底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，具有优异的漆膜致密性、附着力、耐冲击和耐盐雾等性能，最终的产品性能优异且绿色环保。
【技术实现步骤摘要】
一种工业防护底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底漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺。本生产工艺操作简单，制备时间短，生产的工业防护底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，具有优异的漆膜致密性、附着力、耐冲击和耐盐雾等性能，最终的产品性能优异且绿色环保。
技术介绍
水性自干性丙烯酸乳液工业防护漆具有耐候性好、漆膜强度、耐老化性，低VOC排放，被广泛的用于户外钢结构设施、储罐、桥梁等防护涂层。目前国内工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液一直存在耐盐雾性能差、附着力差耐冲击性差及漆膜致密性差的问题。乳液聚合物成膜过程胶体特点是：首先粒子形变减少空隙，然后聚合物链扩散提供物理性能。耐盐雾要求的致密性和聚合物链润湿基材附着与聚合物交联度是冲突的，市场的多数乳液都有快速交联的特点，但漆膜致密性差，从而耐盐雾性能很差。
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底漆用丙烯酸聚合物乳液，本专利技术所制备的工业防护底漆在耐冲击性、附着力和耐盐雾上有了极大的提高，性能优异。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，包括核层和壳层，还包括中间层，所述中间层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯50-120份，丙烯酸异辛酯30-90份，丙烯酸正丁酯5-15份，甲基丙烯酸1-6份，交联单体1.5-7份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水100-150份。控制丙烯酸聚合物乳液的粒子粒径为95-105nm，控制核层的粒子粒径为70-80nm、核层Tg为15-20℃、重均分子量为28-32万，控制中间层的粒子粒径为10-20nm、中间层Tg为20-25℃、重均分子量为10-20万，控制壳层的粒子粒径为2-10nm、壳层Tg为25-35℃、重均分子量为15-25万。所述核层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯80-150份，丙烯酸正丁酯10-20份，丙烯酸异辛酯30-100份，甲基丙烯酸1-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1-4份，水100-150份。所述壳层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯20-100份，甲基丙烯酸甲酯5-30份，丙烯酸正丁酯10-50份，丙烯酸异辛酯5-20份，甲基丙烯酸1-5份，甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲2-10份，PP700.5-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水50-100份。还包括引发剂1-3.9份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.1-1.5份，水315-415份，消泡剂0.1-3，杀菌剂0.8-2份，控制丙烯酸聚合物乳液的pH值为7.5-8。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。所述工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺，包括预乳化液的制备、引发剂的制备和丙烯酸聚合物乳液的制备，所述工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液为三层结构，包括以下步骤：A、制备核层预乳化液：按重量份数计，取苯乙烯80-150份，丙烯酸正丁酯10-20份，丙烯酸异辛酯30-100份，甲基丙烯酸1-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1-4份，水100-150份进行混合，搅拌，得到稳定的核层预乳化液；B、制备中间层预乳化液：按重量份数计，取苯乙烯50-120份，丙烯酸异辛酯30-90份，丙烯酸正丁酯5-15份，甲基丙烯酸1-6份，AAEM1-5份，DAAM0.5-2份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水100-150份进行混合，搅拌，得到稳定的中间层预乳化液；C、制备壳层预乳化液：按重量份数计，取苯乙烯20-100份，甲基丙烯酸甲酯5-30份，丙烯酸正丁酯10-50份，丙烯酸异辛酯5-20份，甲基丙烯酸1-5份，甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲2-10份，磷酸酯单体PP700.5-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水50-100份进行混合，搅拌，得到稳定的壳层预乳化液；D、引发剂的制备：种子引发剂：将0.5-1.5份的过硫酸铵溶于5份水中；核层引发剂：将0.2-1份的过硫酸铵溶于20份水中；中间层引发剂：将0.2-0.8份的过硫酸铵溶于20份水中；壳层引发剂：将0.1-0.6份的过硫酸铵溶于20份水中；E、丙烯酸酯聚合物乳液的制备：向反应釜中加入250-350份的水，0.1-1.5份含有EO链段的反应型阴离子乳化剂，搅拌并升温至80℃，加入3％的核层预乳化液，之后加入种子引发剂，并反应30-40min，之后开始滴加剩余的核层预乳化液和核层引发剂，滴加完毕后进行保温，然后滴加中间层预乳化液和中间层引发剂，滴加完毕后进行保温，然后滴加壳层预乳化液和壳层引发剂，滴加完毕后进行保温，降温，调节pH至7.5-8，加入消泡剂及杀菌剂，过滤后得到工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液。步骤A、B、C所述的搅拌的时间均为0.5-1h。步骤E中，滴加剩余的核层预乳化液和核层引发剂的时间、滴加中间层预乳化液和中间层引发剂的时间均为1-1.5h，保温时间均为30min；滴加壳层预乳化液和壳层引发剂的时间为0.5-1h，保温时间为120min。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，采用三层核壳结构，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、附着力、耐冲击性、耐盐雾等综合性能。另一方面，乳液引入了适当比例的AAEM和/或DAAM，最大程度的在中间层进行富集，提高了成膜的致密性、耐冲击性、耐盐雾性。通过在壳层引入甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲，来提高漆膜的附着力、耐冲击性。湿附着力单体甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲引入壳层，AAEM和/或DAAM位于中间层，同时控制各层的聚合物的Tg和分子量，在其他组分的作用下能很好的扩散，有利于附着力的建立，同时脲基基团能够增强附着力；AAEM和/或DAAM位于中间层，Tg和分子量便于聚合物链的扩散，但是由于壳层的阻碍，需要在粒子形变完成，粒子中聚合物链扩散渗透，在相邻粒子中扩散到一定深度时才能开始交联反应，聚合物胶体成膜的致密性提升；核层低Tg、高分子量保证粒子容易形变，并具有足够的模量。采用水相聚合物表面活性控制技术，降低水性可溶性聚合物的数量，通过控制各组分的配比，控制水相聚合物自由基的表面活性，配合合适的反应性乳化剂SR10和PP70，减少水相聚合物自由基在水相的终止，从而降低水相可溶性聚合物的形成。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。一、具体实施例实施例1一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，控制丙烯酸聚合物乳液的粒子粒径为95-105nm，控制核层的粒子粒径为70-80nm、核层Tg为15-20℃、重均分子量为28-32万，控制中间层的粒子粒径为10-20nm、中间层Tg为20-25℃、重均分子量为10-20万，控制壳层的粒子粒径为2-10nm、壳层Tg为25-35℃、重均分子量为15-25万。A、制备核层预乳化液：按重量份数计，取苯乙烯80份，丙烯酸正丁酯1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，包括核层和壳层，其特征在于，还包括中间层，所述中间层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯50‑120份，丙烯酸异辛酯30‑90份，丙烯酸正丁酯5‑15份，甲基丙烯酸1‑6份，交联单体1.5‑7份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5‑2份，水100‑150份。
【技术特征摘要】
1.一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，包括核层和壳层，其特征在于，还包括中间层，所述中间层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯50-120份，丙烯酸异辛酯30-90份，丙烯酸正丁酯5-15份，甲基丙烯酸1-6份，交联单体1.5-7份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水100-150份。2.根据权利要求1所述的一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，控制丙烯酸聚合物乳液的粒子粒径为95-105nm，控制核层的粒子粒径为70-80nm、核层Tg为15-20℃、重均分子量为28-32万，控制中间层的粒子粒径为10-20nm、中间层Tg为20-25℃、重均分子量为10-20万，控制壳层的粒子粒径为2-10nm、壳层Tg为25-35℃、重均分子量为15-25万。3.根据权利要求1所述的一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，所述核层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯80-150份，丙烯酸正丁酯10-20份，丙烯酸异辛酯30-100份，甲基丙烯酸1-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂1-4份，水100-150份。4.根据权利要求1所述的一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，所述壳层按重量份数计，包括以下组分：苯乙烯20-100份，甲基丙烯酸甲酯5-30份，丙烯酸正丁酯10-50份，丙烯酸异辛酯5-20份，甲基丙烯酸1-5份，甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲2-10份，PP700.5-5份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.5-2份，水50-100份。5.根据权利要求1所述的一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，还包括引发剂1-3.9份，含有EO链段的反应型阴离子乳化剂0.1-1.5份，水315-415份，消泡剂0.1-3，杀菌剂0.8-2份，控制丙烯酸聚合物乳液的pH值为7.5-8。6.根据权利要求1所述的一种工业防护底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。7.根据权利要求1所述的一种工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液，其特征在于，所述的交联单体选自双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上。8.如权利要求1所述工业防护底漆用丙烯酸聚合物乳液的生产工艺，包括预乳化液的制备、引发剂的制备和丙烯酸聚合物乳液的制备，其特征在于，所述工业防护底漆...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦健，王志宽，田海水，高昊，王亚际，赵玉涛，刘冲，刘丽妩，李梦源，王灿，
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
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