无机纳米粒子改性建筑乳液及其制备方法技术

本发明专利技术的无机纳米粒子改性建筑乳液及其制备方法，属于建筑涂料技术领域，是对现有技术的改良。该乳液按质量百分比含量由：甲基丙烯酸甲酯为１～５％，苯乙烯为１５～２５％，丙烯酸丁酯为１５～２５％，去离子水为３５～６０％，ＯＰ－１０乳化剂为１～５％，甲基丙烯酸为１～３％，乳化剂Ａ为０．２～１％，乳化剂Ｂ为０．１～０．６％，湿附着单体为０．５～３％，反应性乳化剂为０．１～０．３％，碳酸氢钠调节剂为０．２～０．６％，过硫酸钾引发剂为０．３～０．８％，氨水为０．１～０．２％，纳米ＴｉＯ↓［２］改性液为０．５～１．５％组成。本发明专利技术具有耐水性、耐擦洗性、稳定性好，工艺简单、成本低、环保，应用前景好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑涂料领域，具体地说，涉及一种无机纳米粒子改 性建筑苯丙乳液及其该乳液的制备方法。
技术介绍
关于乳液聚合及无机纳米材料的改性在国内外早已有研究，但将无 机纳米粒子与高分子乳液改性的研究尚处于起步阶段。因此吸引着越来 越多的研究人员从事该类乳液的研究，已在纳米粒子改性乳液的聚合工 艺等方面进行了较多的探索，但有效的改性方法还较少，还存在一些问 题，主要是纳米颗粒在聚合物基体中得不到均匀分散，纳米颗粒团聚或 产生相分离等问题。为了解决无机纳米粒子改性建筑乳液存在的问题， 开发出性能优良的无机纳米粒子改性建筑乳液，是国内外科研人员研究 的热点课题。本专利技术将无机纳米粒子进行表面改性与有机单体一起进行 预乳化及种子乳液聚合制备无机纳米粒子改性建筑乳液，使无机纳米粒 子^乳液单体中均匀分散，使无机相与有机相之间相容性好，防止纳米 颗粒团聚，克服了现有技术上的缺陷，此类有关研究目前尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目是为了解决上述的无机纳米粒子建筑乳液存在的技术问 题.对现有的无机纳米粒子建筑乳液进行技术改良，从而提供一种新型 无机纳米粒子改性建筑乳液。本专利技术的另一个目的是提供一种无机纳米粒子改性建筑乳液的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的一种无机纳米粒子改性建筑乳液采取 的技术措施为用甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸，0P-10乳化剂，乳化剂A，乳化剂B，湿附着单体，反应性乳化剂，过硫 酸钾引发剂，碳酸氢钠调节剂，氨水，纳米Ti02改性液，去离子水来配比、合成、制备，其各组分的质量百分比含量为甲基丙烯酸甲酯为1 5%，苯乙烯为15 25%，丙烯酸丁酯为15 25%， 去离子水为35 60%， OP-10乳化剂为1 5。/。，甲基丙烯酸为1 3%，乳化 齐廿A为0.2 1%，乳化剂B为0. 1 0.6%，湿附着单体为O. 5 3%，反应性 乳化剂为O. 1 0.3%，碳酸氢钠调节剂为O. 2 0. 6%，过硫酸钾引发剂为 0. 3 0. 8%， 氨水为O. 1 0. 2%，纳米TiO2改性液为0. 5 1. 5%。 其中，上所述的去离子水为二次蒸馏水，冷却到25。C时使用； 上所述的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸均使 用国产工业级。其中，甲基丙烯酸甲酯具有一定的表面硬度；丙烯酸丁 酯的耐水性、耐碱性、成膜性好，表面光泽性高；甲基丙烯酸含有极性 基团，其亲水性、着色性及附着性能好；苯乙烯，硬度好，附着力好， 耐湿性优良，耐热性好。四者共聚，有利于使合成乳液的涂膜综合性能 提高；上所述的0P-IO即是壬基酚聚氧乙烯醚，为非离子型乳化剂，属于 国产工业级；上所述的乳化剂A为阴离子型乳化剂(十二烷基苯磺酸钠)，属于国 产工业级；上所述的乳化剂B为脂肪醇聚氧乙烯醚，属于国产工业级； 上所述的过硫酸钾为引发剂，属于国产工业级； 上所述的碳酸氢钠调节剂属于国产工业级，上所述的反应性乳化剂即是乙烯基磺酸钠，因乙烯基磺酸钠含有不 饱和双键，可以有效地解决成膜后耐水性不好的问题；上所述的湿附着单体即是甲基丙烯酸三烷氧基硅烷衍生物，加入湿 附着单体可以提高钙离子稳定性，耐水性、耐擦洗性；上所述的纳米Ti02改性液为经过表面改性的纳米Ti02改性液，即在烧杯中将0P-10乳化剂和DA分散剂加入到去离子水中，开动搅拌器加 入纳米Ti02，然后高速分散处理25min，随后用超声波仪处理25min，制 备出纳米Ti02改性液，备用。一种无机纳米粒子改性建筑乳液的制备方法，其步骤为(1) 将4/5的去离子水和丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基苯磺酸钠、反应性乳化剂加入到乳 化容器中搅拌，进行乳化，制成乳白色混合物；(2) 将1/5去离子水液置于乳化容器中，当温度在5(TC时，加入 部分过硫酸钾引发剂，升温至80 88 "C之间，保温lh;(3) 将剩余的过硫酸钾引发剂滴加到乳化容器中，滴加速度为120 L/h;然后加入经过表面改性的纳米Ti02改性液，再恒温l h，冷却至 40 "C以下;(4) 加入氨水调节pH值为7 8之间，过滤，获得无机纳米粒子改 性建筑乳液。本专利技术的一种其有益效果 主要体现在无机纳米粒子在乳液单体中分散均匀，无机相与有机相之 间相容性好，可以防止纳米颗粒团聚，可明显提高乳液的耐老化性能， 具有更突出的钙离子稳定性，提高了耐水性、耐擦洗性、稳定性更好。 工艺简单、价格低廉、无环境污染。所有性能可满足水性无机纳米粒子 改性建筑乳液的技术要求，具有巨大的市场应有前景。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的一种无机纳米粒子改性建筑乳液及其制 备方法作进一步的详述。一、 原料配方去离子水 60kg甲基丙烯酸甲酯 lkg苯乙烯 20kg丙烯酸丁酯 15kg甲基丙烯酸 lkg乳化剂A 0. 2kg乳化剂B 0. lkg湿附着单体 0.5kg0P-10乳化剂 lkg过硫酸钾 0.3kg碳酸氢钠 0.2kg反应性乳化剂 0. lkg纳米Ti02改性液 0.5kg氨水 0. lkg二、制备工艺(1) 将4/5的去离子水和丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸、聚乙二醇辛基苯基醚、十二垸基苯磺酸钠、反应性乳化剂加入到乳 化容器中搅拌，进行乳化，制成乳白色混合物；(2) 将l/5去离子水液置于乳化容器中，当温度在5(TC时，加入部 分过硫酸钾引发剂，升温至80 88 'C之间，保温lh;(3) 将剩余的过硫酸钾引发剂滴加到乳化容器中，滴加速度为120 L /h;然后加入经过表面改性的纳米Ti02改性液，再恒温lh，冷却至40 'C以下；(4) 加入氨水调节pH值为7 8之间，过滤，获得无机纳米粒子改性建筑乳液。 实施例2 一、 原料配方-去离子水 35kg甲基丙烯酸甲酯 5kg苯乙烯 25kg丙烯酸丁酯 20kg甲基丙烯酸 2kg乳化剂A lkg乳化剂B 0. 6kg湿附着单体 3kg0P-10乳化剂 5kg过硫酸钾 0.8kg碳酸氢钠 0.6kg反应性乳化剂 0.3kg纳米Ti02改性液 1.5kg氨水 0.2kg 二、制备方法与实施例l相同。 实施例3 一、 原料配方去离子水 45kg甲基丙烯酸甲酯 3kg苯乙烯 15kg丙烯酸丁酯 25kg甲基丙烯酸. 3kg乳化剂A 0. 5kg乳化剂B 0. 3kg湿附着单体 2kg0P-10乳化剂 4kg过硫酸钾 0.6kg碳酸氢钠 0.3kg反应性乳化剂 0.2kg纳米Ti02改性液 lkg氨水 0. lkg二、制备方法与实施例l相同。实施例4一、 原料配方去离子水 50kg甲基丙烯酸甲酯 2kg苯乙烯 22kg丙烯酸丁酯 18kg甲基丙烯酸 2kg乳化剂A 0. 4kg乳化剂B 0. 4kg湿附着单体 lkg0P-10乳化剂 2kg过硫酸钾 0.5kg碳酸氢钠 0.3kg反应性乳化剂 0.3kg纳米Ti02改性液 lkg氨水 0. lkg二、 制备方法与实施例l相同。权利要求1、一种无机纳米粒子改性建筑乳液，其特征在于，按质量百分比含量由甲基丙烯酸甲酯为1～5％，苯乙烯为15～25％，丙烯酸丁酯为15～25％，去离子水为35～60％，OP-10乳化剂为1～5％，甲基丙烯酸为1～3％，乳化剂A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机纳米粒子改性建筑乳液，其特征在于，按质量百分比含量由：甲基丙烯酸甲酯为１～５％，苯乙烯为１５～２５％，丙烯酸丁酯为１５～２５％，去离子水为３５～６０％，ＯＰ－１０乳化剂为１～５％，甲基丙烯酸为１～３％，乳化剂Ａ为０．２～１％，乳化剂Ｂ为０．１～０．６％，湿附着单体为０．５～３％，反应性乳化剂为０．１～０．３％，碳酸氢钠调节剂为０．２～０．６％，过硫酸钾引发剂为０．３～０．８％，氨水为０．１～０．２％，纳米ＴｉＯ↓［２］改性液为０．５～１．５％组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文录，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]