一种零添加净味内墙乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种零添加净味内墙乳液及其制备方法，按重量份计，由以下原料制成：蒸馏水70‑130份、苯乙烯40‑70份、丙烯酸烷基酯20‑50份、丙烯酸类亲水单体0.5‑5份、丙烯酰胺0.1‑2份、乳化剂1‑5份、交联单体0.05‑0.2份、增加附着力功能单体0.1‑1份、引发剂0.2‑1份、氧化剂0.1‑0.5份、还原剂0.1‑0.5份、pH调节剂2‑20份。本发明专利技术所制备的乳液具有好的耐擦洗性能，不需要添加防冻剂，且具有很好的冻融稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种零添加净味内墙乳液及其制备方法
本专利技术涉及一种零添加净味苯丙乳液，尤其是一种超低VOC乳胶漆用的零添加净味内墙乳液及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，人们对健康环保的要求也越来越高，乳胶漆的VOC含量越来越受到人们的关注，开发超低VOC含量的乳胶漆就显得越来越重要，必将有很好的市场前景。传统乳胶漆由水、成膜物质(乳液)、颜填料、助剂四部分组成，其中能够产生VOC的组分包括成膜物质和助剂，因此减少这两者的VOC含量，就是降低乳胶漆中总VOC的关键。乳液中VOC可通过原材料的选择以及后消除等一些列的方法来进行降低；另外就是助剂中的VOC，乳胶漆配方中成膜助剂以及防冻剂的含量占很大部分，而现在主要用的防冻剂和成膜助剂均算VOC，这就导致涂料中具有很大部分的VOC，所以降低成膜温度，提高乳胶漆冻融稳定性，是减少VOC的最有效办法。传统提高冻融稳定性的办法是加入较多的亲水单体形成水化层来进行乳胶粒子的包裹，但是增加了亲水单体的量，就导致乳胶漆漆膜会很亲水，在进行耐擦洗测试时，必然会导致耐擦洗性能下降，如果选用有机硅等功能单体来提高耐擦洗，会对乳胶漆的冻融稳定性造成很大影响，总的来说优异的冻融稳定性和耐擦洗性很难兼顾；另外为了降低成膜温度，需要设计较低的理论TG，这也很大程度上降低了耐擦洗性能以及冻融稳定性，所以低成膜温度、高耐擦洗、优异的冻融稳定性三者之间存在着很大的矛盾，如果能够解决好这些矛盾，必将为涂料界带来长足的进步。
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零添加净味内墙乳液，在乳胶漆中不添加防冻剂，通过国标甚至超过国标的超优异冻融稳定性，同时具有较高耐擦洗性能。本专利技术还提供了上述零添加净味内墙乳液的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种零添加净味内墙乳液，按重量份计，由以下原料制成：蒸馏水70-130份、苯乙烯40-70份、丙烯酸烷基酯20-50份、丙烯酸类亲水单体0.5-5份、丙烯酰胺0.1-2份、乳化剂1-5份、交联单体0.05-0.2份、增加附着力功能单体0.1-1份、引发剂0.2-1份、氧化剂0.1-0.5份、还原剂0.1-0.5份、pH调节剂2-20份。所述丙烯酸烷基酯采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。所述丙烯酸类亲水单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成，所述阴离子乳化剂和非离子乳化剂的重量比为(1-3):1。所述阴离子乳化剂采用异构十三烷醇硫酸钠盐、脂肪醇醚硫酸钠盐、3-烯丙氧基-1-羟基-丙烷磺酸盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-烯丙氧基-1-羟基-丙烷磷酸盐、乙烯基磺酸钠、脂肪醇醚乙烯基磺酸钠盐中的至少一种。所述非离子乳化剂采用乙烯基聚氧乙烯烷基醚、脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物中的至少一种。所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯苯中的至少一种。所述增加附着力功能单体采用β-丙烯酰氧基丙酸/羧乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、单官能度丙烯酸磷酸酯、羟乙基甲基丙烯酸磷酸、烷基磷酸酯类特殊单体、COPS-3以及其他烷基或芳基磷酸酯、脂肪醇或烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基醇酰胺磷酸酯、咪唑啉类磷酸酯、羟乙基磷酸酯、高分子聚磷酸酯以及硅氧烷磷酸酯、湿附着力单体xp-2中的至少一种。所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种；所述的氧化剂为叔丁基过氧化氢、双氧水中的至少一种；所述还原剂为亚硫酸氢钠、维生素C中的至少一种；所述pH调节剂为10％的NaOH溶液。一种所述零添加净味内墙乳液的制备方法，具体包括以下步骤：1)常温常压下，将0.8-4份乳化剂、30-60份的蒸馏水加在乳化缸中，充分搅拌溶解，并依次加入20-65份的苯乙烯、配方量的丙烯酸烷基酯、0.4-4份丙烯酸类亲水单体、全部的丙烯酰胺、交联单体和增加附着力功能单体，以及0.1-0.6份引发剂，充分搅拌20-30分钟，制备预乳化液；2)将剩余的乳化剂和30-60份蒸馏水加入到反应釜底，充分搅拌溶解，升温至70-90℃，加入剩余的丙烯酸类亲水单体，搅拌均匀后再加入0.08-0.3的引发剂，再取步骤1)制得预乳化液总量的0.05％-15％加入反应釜底，反应10-60分钟，制得种子乳液；3)待步骤2)反应完全后，控制反应温度为80-90℃，同时开始滴加在步骤1)中制得剩余的预乳化液，滴加3-4h，滴完后，在30min-60min内继续滴加剩余的苯乙烯，并且在滴加过程中同时滴加由剩余的引发剂和剩余蒸馏水组成的溶液，且该引发剂水溶液滴加时间比苯乙烯晚滴完10min，全部滴加完成后在80-90℃保温20-75分钟；4)待步骤3)保温结束后，降温至70-80℃，同时先加入配方量的氧化剂，15-30分钟后加入还原剂，接着降温至50℃以下，加入pH调节剂调节pH值为7.0-9.0，过滤得到零添加净味内墙乳液。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的零添加净味内墙乳液所用的乳化剂为阴离子与非离子按比例搭配使用，增加了乳胶粒子的稳定性；所用的乳化剂也是大EO数的乳化剂，其会形成很厚的水化层，对乳胶粒子的稳定性有很好的作用；另外，所用的乳化剂还有反应型的乳化剂，其很容易与单体反应接枝到分子链上，从而起到很好的固定作用，当乳胶漆在冷冻和解冻时，乳化剂不会随着自由水的变化而发生很大的迁移，从而很稳定的保护乳胶粒子，使乳胶漆具有优异的冻融稳定性；在涂料中不加入小分子的防冻剂(EG、PG)，根据国标GBT9268-2008乳胶漆耐冻融性测试，可以通过国标甚至超过国标的标准，通过6次循环乳胶漆也不会出现变质现象。2、本专利技术的零添加净味内墙乳液所用的增加附着力功能单体，能够很好的提高乳胶漆的附着力，从而起到很好的耐擦洗作用，并且这些增加附着力的功能单体不会影响乳胶漆本身的冻融稳定性，这样就能很好的解决加入有机硅对冻融带来的负面影响，从而做到好的耐擦洗和好的冻融稳定性；耐擦洗次数按照国标GBT9266-2009耐洗刷性测定方法测定，可以超过5000次，冻融按照GBT9268-2008进行检测，通过6个循环。3、本专利技术的零添加净味内墙乳液所使用的合成工艺，采用后面溶胀部分的硬单体工艺，这就让部分的硬单体会接枝到乳胶粒子的表面，在做冻融循环时，由于乳胶粒子表面有部分的硬单体，在自由水变成冰时，刚性的硬单体可以抵抗体积膨胀所带来的挤压力，乳胶粒子不至于被挤破，便会有很好的冻融稳定性；同时由于在表层有硬单体的存在，在做耐擦洗时，由于表层具有一定的硬度，这样就提高了乳胶漆的耐擦洗性能，在相同的理论TG时，耐擦洗可以提高10％-20％；另外，在相同的理论TG下，留取一部分的硬单体在最后滴加，就导致前面滴加的预乳液就具有更低的TG，这一部分低TG，对乳液最后的最低成膜温度影响很大，可以降低同等TG下的最低成膜温度，增加乳液的低温成膜性，提高其耐擦洗的性能，另外由于低的成膜温度，可以降低涂料配方中的成膜助剂使用量，这也减少很大一部分的VOC，意义非常重大。4、本专利技术的釜底加入丙烯酸类亲水单体，在接枝到聚合物上后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，按重量份计，由以下原料制成：蒸馏水70‑130份、苯乙烯40‑70份、丙烯酸烷基酯20‑50份、丙烯酸类亲水单体0.5‑5份、丙烯酰胺0.1‑2份、乳化剂1‑5份、交联单体0.05‑0.2份、增加附着力功能单体0.1‑1份、引发剂0.2‑1份、氧化剂0.1‑0.5份、还原剂0.1‑0.5份、pH调节剂2‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，按重量份计，由以下原料制成：蒸馏水70-130份、苯乙烯40-70份、丙烯酸烷基酯20-50份、丙烯酸类亲水单体0.5-5份、丙烯酰胺0.1-2份、乳化剂1-5份、交联单体0.05-0.2份、增加附着力功能单体0.1-1份、引发剂0.2-1份、氧化剂0.1-0.5份、还原剂0.1-0.5份、pH调节剂2-20份。2.根据权利要求1所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述丙烯酸类亲水单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成，所述阴离子乳化剂和非离子乳化剂的重量比为(1-3):1。5.根据权利要求4所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述阴离子乳化剂采用异构十三烷醇硫酸钠盐、脂肪醇醚硫酸钠盐、3-烯丙氧基-1-羟基-丙烷磺酸盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-烯丙氧基-1-羟基-丙烷磷酸盐、乙烯基磺酸钠、脂肪醇醚乙烯基磺酸钠盐中的至少一种。6.根据权利要求4所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述非离子乳化剂采用乙烯基聚氧乙烯烷基醚、脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述交联单体采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯苯中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种零添加净味内墙乳液，其特征在于，所述增加附着力功能单体采用β-丙烯酰氧基丙酸/羧乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、单官能度丙烯酸磷酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：左天路，曾庆乐，龚博文，杨文涛，
申请(专利权)人：成都巴德富科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51