一种用于弹性外墙涂料的乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开用于弹性外墙涂料的乳液，乳液A包括丙烯酸丁酯40‑60份，羧基单体0.1‑2份，丙烯腈1‑5份，环氧硅烷0.01‑1份，乳化剂0.2‑3份，过硫酸盐0.1‑0.5份，叔丁基过氧化氢0.01‑0.5份，2‑羟基‑2‑亚磺基乙酸二钠盐0.01‑0.5份，氨水0.1‑2份，水40‑60份；乳液B包括甲基丙烯酸甲酯40‑60份，丙烯酸丁酯1‑15份，羧基单体0.1‑2份，丙烯腈1‑5份，改性聚二甲基硅氧烷0.1‑2份，乳化剂0.1‑2份，过硫酸盐0.1‑0.5份，叔丁基过氧化氢0.01‑0.5份，2‑羟基‑2‑亚磺基乙酸二钠盐0.01‑0.5份，氨水0.1‑2份，水40‑60份。该乳液性能优。

Emulsion for elastic exterior wall coating and preparation method thereof

The invention is publicly used for the emulsion of elastic exterior wall coatings, including 40 butyl acrylate, 60 parts, 0.1 carboxyl monomers, 2 copies, 1 acrylonitrile, 5 parts, 0.01 epoxy silane 1, 0.2 emulsifier 3, 0.1 sulfate persulfate 0.5, tertiary butyl peroxide 0.01 0.5, and sulfonoacetic acid sodium sulfonacetic acid. 5, 0.1 ammonia water, 2 copies of water, 40 water, 60 copies; emulsion B includes 40 methyl methacrylate, 60 parts, 1 butyl acrylate, 15 parts, 0.1 carboxyl monomer, 2, 1, acrylonitrile 1. 2 sodium sulfonylacetic acid two sodium salt 0.01, 0.5, ammonia 0.1, 2, water 40, 60. The emulsion has excellent performance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于弹性外墙涂料的乳液及其制备方法
本专利技术涉及一种建筑涂料用乳液，尤其涉及一种用于弹性外墙涂料的乳液及其制备方法。
技术介绍
弹性建筑涂料是一种以合成树脂乳液为基料，与颜料、填料及助剂配制而成，施涂一定厚度(干膜厚度≥150μm)后，具有弥盖因基材收缩(运动)产生的细小裂纹作用的功能性涂料。弹性建筑涂料主要应用于外墙，其与普通外墙建筑涂料最大的区别是，弹性涂料的涂膜要求有一定的延伸率(断裂伸长率一般至少大于250％)，这个区别使得弹性涂料用合成树脂乳液的玻璃化转变温度(Tg)通常都比较低(＜-20℃)。同时，与其他外墙涂料一样，弹性外墙涂料也要求有一定的耐沾污性。但是由于弹性乳液的Tg较低，漆膜偏软，极易粘灰。因此，如何平衡耐沾污性和断裂伸长率之间的矛盾成为制约其发展的一大瓶颈。另外，漆膜偏软的特点也导致弹性涂料湿附着力较差，耐水性不好，泡水后极易起泡、脱落。针对上述问题，本行业内的技术人员持续进行了研究，主要的解决方案有以下几种：1、添加紫外光交联剂，使漆膜在太阳光照射下产生表面交联。但这种方法对使用环境有一定的依赖性，需要足够强的太阳光照射才能形成足够的交联密度，且漆膜表面的交联层非常薄，极易出现破损，导致耐沾污性急剧下降。2、添加硬助剂如中空聚合物或硅溶胶。这种方法可以一定程度上提升耐沾污性，但其对涂膜的力学性能有负面影响，易导致断裂伸长率下降。3、混拼氟碳乳液。该方法在提升耐沾污性的同时基本保持了弹性涂料的断裂伸长率。但氟碳乳液由于价格较高，会明显提升涂料的成本，因此很难全面应用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种耐沾污性优异、湿附着力优异、价格适中的用于弹性外墙涂料的乳液及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种用于弹性外墙涂料的乳液，该乳液由乳液A和乳液B混合而成；所述乳液A由以下重量份的原料制成：丙烯酸丁酯40-60份，羧基单体0.1-2份，丙烯腈1-5份，环氧硅烷0.01-1份，乳化剂0.2-3份，过硫酸盐0.1-0.5份，叔丁基过氧化氢0.01-0.5份，2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐0.01-0.5份，氨水0.1-2份，水40-60份；所述乳液B由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯40-60份，丙烯酸丁酯1-15份，羧基单体0.1-2份，丙烯腈1-5份，改性聚二甲基硅氧烷0.1-2份，乳化剂0.1-2份，过硫酸盐0.1-0.5份，叔丁基过氧化氢0.01-0.5份，2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐0.01-0.5份，氨水0.1-2份，水40-60份。所述羧基单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种。所述环氧硅烷采用γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。所述乳化剂采用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠中的至少一种。所述过硫酸盐采用过硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中至少一种。所述改性聚二甲基硅氧烷采用多丙烯酸酯官能团聚酯改性聚二甲基硅氧烷、多丙烯酸酯官能团聚醚改性聚二甲基硅氧烷、多丙烯酸酯官能团改性聚二甲基硅氧烷中至少一种。所述乳液A的Tg在-30至-50℃之间，粒子直径在100-200nm之间；所述乳液B的Tg在-30至-50℃之间，粒子直径在150-250nm之间。所述乳液A与乳液B中的粒径差值在50-100nm之间，且乳液A与乳液B的混合重量比为(2-20):1。一种用于弹性外墙涂料的乳液的制备方法，具体包括以下步骤：步骤一、乳液A的制备(1)预乳化：常温常压下，将0.1-1份乳化剂和10-20份水在乳化缸中混合，搅拌15-25分钟使其充分溶解均匀，然后依次加入丙烯酸丁酯40-60份、羧基单体0.1-2份、丙烯腈1-5份、过硫酸盐0.05-0.2份，搅拌20-40分钟使其充分溶解均匀，即制成预乳化液；(2)聚合：在反应釜加入0.1-2份乳化剂和20-25份水，升温至70-80℃，加入由0.05-0.3份过硫酸盐和2-5份水配成的初加引发剂，5分钟后开始滴加步骤(1)所得预乳化液，滴加温度70-80℃，滴加时间3-4h，滴加结束后于75-85℃保温1h；(3)后消除：降温至55-75℃，先滴加由0.01-0.5份叔丁基过氧化氢和4-5份水配成的氧化剂溶液，滴加时间10-30分钟，滴完后保温5-10分钟，再滴加由0.01-0.5份2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐和4-5份水配成的还原剂溶液，滴加时间10-30分钟，滴完保温20-30分钟；(4)加尾料：降温至50℃，加入氨水0.1-2份和环氧硅烷0.01-1份；(5)出料：加尾料搅拌10分钟后过滤出料；步骤二、乳液B的制备(a)预乳化：常温常压下，将0.05-1份乳化剂和10-20份水在乳化缸中混合，搅拌15-25分钟使其充分溶解均匀，然后依次加入甲基丙烯酸甲酯40-60份、丙烯酸丁酯1-15份、羧基单体0.1-2份、丙烯腈1-5份、改性聚二甲基硅氧烷0.1-2份、过硫酸盐0.05-0.2份，搅拌20-40分钟使其充分溶解均匀，即制成预乳化液；(b)聚合：在反应釜加入0.05-1份乳化剂和20-25份水，升温至70-80℃，加入由0.05-0.3份过硫酸盐和2-5份水配成的初加引发剂，5分钟后开始滴加步骤(a)所得预乳化液，滴加温度70-80℃，滴加时间3-4h，滴加结束后于75-85℃保温1h；(c)后消除：降温至55-75℃，先滴加由0.01-0.5份叔丁基过氧化氢和4-5份水配成的氧化剂溶液，滴加时间10-30分钟，滴完后保温5-10分钟，再滴加由0.01-0.5份2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐和4-5份水配成的还原剂溶液，滴加时间10-30分钟，滴完保温20-30分钟；(d)加尾料：降温至50℃，加入氨水0.1-2份；(e)出料：加尾料搅拌10分钟后过滤出料；步骤三、将乳液A与乳液B按照重量比为(2-20):1混合均匀即可。本专利技术的原理是：本专利技术采用两种乳液A、B按比例混合，由于改性聚二甲基硅氧烷的作用，导致两种乳液粒子间的界面张力相差较大，有相分离的趋势；而由于粒子表面吸附的乳化剂的作用，使得乳液在混合后仍然保持稳定。在乳液成膜过程中，乳化剂从粒子表面解吸附，由于界面张力和粒径的差异，粒径较粗的B乳液粒子主要富集在涂膜表面，粒径较细的A乳液粒子主要富集在涂膜内部，使的涂膜整体呈非均相结构，涂膜内部Tg较低的A乳液和环氧硅烷共同作用，可以为涂膜提供良好的延伸率和优异的耐水性；涂膜表面Tg较高的B乳液，则可以为涂膜提供优异的耐沾污性能。与现有技术相比，本专利技术采用的两种乳液A、B按比例混合，由于两种乳液粒子之间界面张力和粒径的差异，导致涂膜在成膜过程中发生相分离，形成非均相涂膜，Tg较低的乳液主要位于涂膜内部，Tg较高的乳液主要位于涂膜表面，同时由于环氧硅烷的作用，在保证耐水性的同时，很好地实现了涂膜耐沾污性和延伸率之间的平衡。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，该乳液由乳液A和乳液B混合而成；所述乳液A由以下重量份的原料制成：丙烯酸丁酯40‑60份，羧基单体0.1‑2份，丙烯腈1‑5份，环氧硅烷0.01‑1份，乳化剂0.2‑3份，过硫酸盐0.1‑0.5份，叔丁基过氧化氢0.01‑0.5份，2‑羟基‑2‑亚磺基乙酸二钠盐0.01‑0.5份，氨水0.1‑2份，水40‑60份；所述乳液B由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯40‑60份，丙烯酸丁酯1‑15份，羧基单体0.1‑2份，丙烯腈1‑5份，改性聚二甲基硅氧烷0.1‑2份，乳化剂0.1‑2份，过硫酸盐0.1‑0.5份，叔丁基过氧化氢0.01‑0.5份，2‑羟基‑2‑亚磺基乙酸二钠盐0.01‑0.5份，氨水0.1‑2份，水40‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，该乳液由乳液A和乳液B混合而成；所述乳液A由以下重量份的原料制成：丙烯酸丁酯40-60份，羧基单体0.1-2份，丙烯腈1-5份，环氧硅烷0.01-1份，乳化剂0.2-3份，过硫酸盐0.1-0.5份，叔丁基过氧化氢0.01-0.5份，2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐0.01-0.5份，氨水0.1-2份，水40-60份；所述乳液B由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯40-60份，丙烯酸丁酯1-15份，羧基单体0.1-2份，丙烯腈1-5份，改性聚二甲基硅氧烷0.1-2份，乳化剂0.1-2份，过硫酸盐0.1-0.5份，叔丁基过氧化氢0.01-0.5份，2-羟基-2-亚磺基乙酸二钠盐0.01-0.5份，氨水0.1-2份，水40-60份。2.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述羧基单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述环氧硅烷采用γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述乳化剂采用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述过硫酸盐采用过硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中至少一种。6.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述改性聚二甲基硅氧烷采用多丙烯酸酯官能团聚酯改性聚二甲基硅氧烷、多丙烯酸酯官能团聚醚改性聚二甲基硅氧烷、多丙烯酸酯官能团改性聚二甲基硅氧烷中至少一种。7.根据权利要求1所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述乳液A的Tg在-30至-50℃之间，粒子直径在100-200nm之间；所述乳液B的Tg在-30至-50℃之间，粒子直径在150-250nm之间。8.根据权利要求1或7所述的一种用于弹性外墙涂料的乳液，其特征在于，所述乳液A与乳液B中的粒径差值在50-100nm之间，且乳液A与乳液B的混合重量比为(2-20):1。9.一种权利要求1-8任一项所述用于弹性外墙涂料的乳液的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：范理，杨文涛，
申请(专利权)人：佛山市顺德区巴德富实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44