两亲聚合物树脂及其制备和在生产智能呼吸涂料中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种具有亲水性和亲油性的两亲聚合物树脂，由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺，己二酰肼等单体聚合而成。以本发明专利技术的两亲聚合物树脂为涂料主要成膜物，结合各类层孔材料，制备的涂料集装饰性、调湿性、通透性、保温、防结露、耐水耐碱、抗菌等为一体的多重功能新型智能呼吸涂料，克服了传统空调高能耗的缺点，同时还可防止墙体因各种渗漏、凝结水而造成的涂膜脱落，使涂膜更加持久耐用，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子
，涉及一种聚合物树脂，尤其涉及一种具有亲 水性和亲油性的两亲聚合物树脂及其制备方法，本专利技术还涉及该两亲聚合物树 脂在生产智能呼吸涂料中的应用。
技术介绍
随着科技发展，人民生活水平的提高，对室内装修的要求越来越高，室内 环境的安全性、舒适性一直是人们所追求的目标。而室内湿度是影响人体健康和舒适度的重要指标。据研究，室内空气相对湿度在40%~60%的范围内，对 人体健康最有利，而且舒适感较好。当湿度低于40%，环境又过于干燥，物品 易干裂脆化，皮肤干燥皲裂，空气粉尘、静电加大，易产生静电起火，同时人 体也易发生感冒及呼吸道疾病，直接影响人体健康；当室内环境过于潮湿，微 生物繁殖加速，物品易发生霉变、腐烂或锈蚀，人们极易感染疾病。因此，控 制室内湿度无论是对人体健康，还是对物品保护方面都显得十分重要，尤其对 潮湿和干旱地区的人来说，调节湿度与调节温度同等重要。当前，室内湿度的调节控制方法分为主动式方法和被动式方法。前者主要 指空调技术，是目前普遍采用的方法。这种方法存在设备投资大，噪音大、能 耗高，污染环境、破坏生态，而且易引发"建筑室内空调综合症"等问题，不 宜长期使用。后者是利用可再生能源或材料的吸放湿特性来控制调节湿度，无 需消耗任何人工能源，是一种生态性控制调节方法。调湿材料就属于被动式材 料，它具有自律性温湿度调节能力，故又被称为呼吸性材料。国内外对调湿材料的研究已有数十年，广泛应用于建筑、化工、农业、文 物保护等方面，然而对于居室来说，采用调湿涂料粉刷墙体，是最方便快捷的 调湿方式。传统的调湿涂料，按成膜物来源可分为无机型、有机型和有机/无机复合 调湿涂料。无机型调湿涂料主要是由无机成膜物、颜/填料及助剂组成。根据 需求，可制成单组分、双组分；有时为粉末状(现用现加水调成液态)，有时 直接配成液态。典型的无机调湿涂料有生石灰型、硅酸盐型和改性无机型(添加少量有机聚合物树脂)。无机型的涂膜硬度大，吸水性、耐磨性较好，但触 变性大，流平性、装饰性欠佳，弹性差，易龟裂。有机型调湿涂料主要由有以 下几种类型①以聚合物树脂乳液为主要成膜物，如丁苯乳液、丙烯酸酯乳液、 醋酸乙烯酯乳液等，再添加亲水填料而成的调湿涂料；②由有机溶剂型聚合物 树脂液为主要成膜物，如醇酸、酚醛、沥青、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯或聚乙烯醇等，再配加亲水填料而成的有机溶剂型调湿涂料等；(D以水溶性的聚合物胶为主要成膜物，如聚乙烯醇、纤维素、改性淀粉系列，再配用亲水填料而成的调湿涂料；④以聚合物乳液为主，再添加少量吸水树脂 制成的调湿涂料；⑤用纳米材料改性制成调湿涂料。有机聚合物乳液型的调湿 涂料，虽然柔韧性、装饰性、拉伸强度佳，但吸湿速率低、吸湿容量小，耐水 性欠佳，久浸于水，易掉粉、起泡，甚至脱落；有机聚合物胶液型的调湿涂料， 遇水逐渐溶解、脱落。传统的调湿涂料，无论是无机型，还是有机型，都存在以下缺点1)当 湿度低时，其本身不具有调湿能力，必须配合加湿器来发挥作用。例如在干旱的西北地区，初春深秋及寒冬大部分时间里湿度小于20%，几乎所有物品都呈干态，墙皮也不例外。这时居室湿度必须先通过加湿器来增大，然后调湿涂 料在高湿度环境中吸收潮气，当关闭加湿器时，再把吸收的水汽缓慢释放出来， 所以，此类调湿涂料只起到缓冲湿度的作用。如果没有加湿器，它们对低湿度也显得无能为力。2)对于湿度很大地区，尤其在梅雨季节，传统调湿涂料会 很快达到饱和吸"水"状态，因其长期过于潮湿而容易发生脱落。3)涂膜耐 水性较差，遇水后会起泡、脱落(尤其是底材透水)，影响其美观和性能。传统调湿涂料对水的响应性低，发挥作用时间短，调湿效果不明显，故也 可称为吸/放潮型调湿涂料，严格说，它们应归属于防结露涂料。而吸/放水型 调湿涂料因其通透性、保温性和调湿性远优于吸/放潮型，具有呼吸性，故称为呼吸性涂料。呼吸性涂料必须具备以下几个特征 一是具有优良的通透性。涂膜必须是多孔的，其内部具有连通的孔隙，具有较高的透水透气性，犹如一 层滤纸铺于墙面，水可以自由出入。二是具有优良的吸水性和保水性，即吸水 量要大，吸水速率要快，作用于涂膜上的水必须瞬时被吸入，并且吸入的水能 够持续缓慢释放，这样才能保证在一定时间内达到平衡室内湿度的目的。三是 涂膜吸水后不能起泡、脱落，墙体不能变形，否则就没意义。因此，呼吸性涂 料，尤其是智能呼吸涂料才能真正起到明显的调湿作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有亲水性和亲油性的聚合物树脂——两亲聚 合物树脂。本专利技术的另一目的是提供一种该两亲聚合物树脂的制备方法。 本专利技术还有一个的目的，就是提供一种利用两亲聚合物树脂生产一种集装饰性、调湿性、通透性、保温防结露、耐水耐碱、抗菌等为一体的多重功能智能呼吸涂料的方法。(一)两亲聚合物树脂的制备 本专利技术的两亲聚合物树脂的制备，由以下重量份的原料和方法制备而成配方甲基丙烯酸1 50份、甲基丙烯酸甲酯1~80份、丙烯酸丁酯1 80 份、甲基丙烯酸羟丙酯1~80份、丙烯酰胺0~50份、双丙酮丙烯酰胺0.5-50 份，己二酰肼1 50份，混合溶剂5 80份。制备方法按上述配方量将甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、己二酰肼单体溶于溶剂中， 加入混合单体总量0.1 5%的引发剂；升温至25 95'C，反应0.5 5小时后降温 至25 65'C，减压蒸出未反应的单体和部分溶剂，再用氨水中和至p1^7 10， 然后水调至黏度15 150s (涂.6杯测量)、固体分30~70%，即得透明两亲聚合 物树脂溶液。所述溶剂可采用乙醇或异丙醇或正丙醇或水。 所述引发剂为可采用偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰或过硫酸铵。 经格式管方法测定，本专利技术生产的两亲聚合物树脂膜性能指标如下(采用 GB/T1728-79 GB/T1732-93等方法测定)(1) 外观平整光滑；(2) 干燥时间表干《h，实干^15h;(3) 光泽60°%: 90 140%;(4) 硬度0.2~0,8;(5) 附着力^1I级；(6) 冲击强度230 kg'cm;(7) 柔韧性《3 ■。 上面的各项性能表明，本专利技术的两亲聚合物树脂膜完全符合实用涂料的性能要求。本专利技术制备的两亲聚合物树脂含大量的疏水基团(如酯基、烷基等)和一定量的亲水基团(如羧基、羟基、酰胺基、羰基等)，可溶于各种极性和/或 非极性溶剂中，并且在有机物和无机物底材上均有很好的附着力，对各种底材 均有一定的保护作用，尤其适合于生产临时性保护涂料和呼吸性涂料。 (二)智能呼吸性内墙涂料一、 智能呼吸性内墙涂料的制备本专利技术利用两亲聚合物树脂生产智能呼吸性内墙涂料的方法，是将重量比份的膨润土0.1 30份、硅藻土 0.1-30份、滑石粉0.1 30份、沸石0.1 30份、 海泡石0.1 30份、凹凸棒土0.1 30份、碳酸钙0.1-30份用总量1 10倍的蒸 馏水调匀后，与所述两亲聚合物树脂溶液1~50份混合，研磨至细度在60pm 以下，兌稀到黏度为15 150s (涂.6杯测量)，过滤，检验，包装即可。原料中还可加入1 50份的颜料；0.1 10份的消泡剂；0.1 50份的交联剂;0.1~10份的抗菌剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两亲聚合物树脂，是由以下重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸１～５０份、甲基丙烯酸甲酯１～８０份、丙烯酸丁酯１～８０份、甲基丙烯酸羟丙酯１～８０份、丙烯酰胺０～５０份、双丙酮丙烯酰胺０．５～５０份，己二酰肼１～５０份，溶剂５～８０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣民，吕维华，何玉凤，王博赟，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]