一种木质漆基料制造技术

本发明专利技术涉及一种木质漆基料，采用间歇加料的种子乳液聚合技术制备而成，木质漆基料的制备用原料组分为丁二烯、苯乙烯、乙烯基甲苯、不饱和羧酸、不饱和酰胺、复配乳化剂、热分解型过硫酸盐、十二烷基硫醇、水、碱和种子乳液，种子乳液的制备用原料组分为苯乙烯、乙烯基甲苯、阴、非离子乳化剂、热分解型过硫酸盐和水，制得的木质漆基料粒径大小可调，无出渣现象，机械稳定性和化学稳定性好，使用性能佳，选用低毒、高活性的乙烯基甲苯代替部分苯乙烯，制备的木质漆基料VOC含量达到国际领先水平，成本较低。

A wood based paint material

The invention relates to a wood lacquer base material, which is prepared by seed emulsion polymerization technology with intermittent feeding. The raw materials for preparing wood lacquer base materials are butadiene, styrene, vinyl toluene, unsaturated carboxylic acid, unsaturated amide, compound emulsifier, thermal decomposition type persulfate, twelve alkyl mercaptan, water, alkali and so on. Seed emulsion, the raw material of seed emulsion, consists of styrene, vinyl toluene, anion, nonionic emulsifier, thermal decomposition type persulfate and water. The particle size of wood based paint is adjustable, without slag phenomenon, mechanical stability and chemical stability, good usability, and low toxicity and high activity of ethylene. The VOC content of wood lacquer binder prepared by substituting styrene with toluene has reached the international leading level and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种木质漆基料
本专利技术涉及一种木质漆基料，属于高分子材料领域。
技术介绍
羧基丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，其中含有对人体有显著危害的挥发性有机化合物(简称VOC)，而羧基丁苯胶乳广泛应用的木质漆、造纸、地毯、纺织等领域中对于VOC含量有着严格要求，目前陶氏、巴斯夫、LG的羧基丁苯胶乳出厂VOC一般控制在50ppm，而国内品牌胶乳VOC约为几百个ppm。羧基丁苯胶乳中残留苯乙烯占VOC(挥发性有机物)的主要部分，为了从根本上解决有害气体的排放，可选择低毒、低挥发性的环保单体来代替苯乙烯进行乳液聚合，以降低羧基丁苯胶乳的VOC，缩短后处理时间，降低能耗，提高生产效率，开发符合安全要求的节能环保型胶乳以作为木质漆基料。乙烯基甲苯相比苯乙烯活性更高，且低毒、低挥发，在环保与安全方面相比苯乙烯占有较大优势，专利文献号为“CN10582028413B”的专利技术专利公开了一种草坪用聚合胶乳的制备方法，该专利的草坪用聚合胶乳采用乙烯基甲苯完全替代羧基丁苯胶乳中的苯乙烯，并且通过加入高温水来对反应容器内提供热能，该专利制备的胶乳粒径大小不可调，还容易出渣，且机械稳定性和化学稳定性较差，不适合用于木质漆基料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有羧基丁苯胶乳作为木质漆基料时与木板结合力低的技术问题，提供一种胶乳以作为木质漆基料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种木质漆基料，制备原料的重量份组成如下：丁二烯40～50份，苯乙烯25～30份，乙烯基甲苯25～30份，不饱和羧酸1～3份，不饱和酰胺0.5～1.5份，阴离子乳化剂和非离子乳化剂1.5～2.5份，热分解型过硫酸盐1.5～2.5份，十二烷基硫醇0.5～1份，水90～110份，碱适量，种子乳液1.5～2.5份；所述种子乳液采用如下重量份的原料组分聚合得到：苯乙烯30～70份，乙烯基甲苯30～70份，阴离子乳化剂2～6份，非离子乳化剂4～8份，热分解型过硫酸盐0.25～0.35份，水230～270份；采用如下方法制备得到：S1：将水和种子乳液加入聚合釜，将聚合釜内抽真空，然后开启搅拌并升温到80～90℃，并于聚合釜内间歇加入苯乙烯、乙烯基甲苯和十二烷基硫醇的混合物、丁二烯、不饱和羧酸、不饱和酰胺和复配乳化剂的混合水溶液及热分解型过硫酸盐水溶液，进料过程中控制温度的波动范围不超过2℃，进料结束后，加入碱水溶液调节聚合釜内溶液的pH至7-8，保温反应7～10h；S2：反应结束后，进行脱气处理，再降温至30～40℃出料。优选地，所述种子乳液采用如下方法制备得到：S11：将水和乳化剂水溶液加入反应釜，开启搅拌并升温到80～90℃，然后滴加热分解型过硫酸盐水溶液，待热分解型过硫酸盐开始分解后同时滴加苯乙烯和乙烯基甲苯，控制苯乙烯乙烯基甲苯在1.2～1.8h内滴加完毕，然后继续滴加热分解型过硫酸盐水溶液，滴加过程中温度控制在84～86℃，物料全部滴加完毕后，密封保温反应20～40分钟；S12：反应结束后，降温至30～40℃出料。优选地，所述木质漆基料的制备原料中阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为6:4～7:3。优选地，所述种子乳液原料组分中阴离子乳化剂和非离子乳化剂的质量比为2:8～6:4。优选地，所述阴离子乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基聚氧乙烯醚羧酸盐、亚甲基双萘磺酸盐中的至少一种，所述非离子乳化剂为S-120。优选地，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种。优选地，所述不饱和酰胺为N-羟甲基丙烯酰胺和/或丙烯酰胺。优选地，所述S2步骤中，脱气是在-0.02～-0.04MPa的真空度下，40～75℃的温度下，脱气2～4h。优选地，所述种子乳液的粒径<100nm，固含量≤40％。优选地，所述木质漆基料的粒径<300nm，固含量≤50％。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的木质漆基料采用间歇加料的种子乳液聚合技术制备而成，通过优化种子乳液的物料配比和木质漆基料的物料配比、生产工艺，制备的木质漆基料无渣，粒径可调，机械稳定性和化学稳定性好；选用低毒、高活性的乙烯基甲苯代替部分苯乙烯，制备的木质漆基料VOC含量达到国际领先水平，成本较低，使用性能佳。(2)本专利技术的木质漆基料综合考虑产品性能和成本因素，选择了一种新型、无APEO的环保型非离子乳化剂S-120，与阴离子乳化剂以合理的配比复配使用，可以增加二者在乳胶粒上的吸附强度，更有效提高木质漆基料的稳定性，胶乳粒径、分子量分布更加均匀。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是聚合温度对乳液总固含量的影响。具体实施方式现在对本专利技术作进一步详细的说明。实验中所需的主要试剂与原料如表1，胶乳性质检测标准和所用仪器见表2。表1主要试剂与原料表2胶乳物性测试标准和仪器测试项目标准仪器pHSH/T1150PHS～3C型PH计粘度SH/T1152NDJ～I旋转粘度计固含量SH/T1154电子分析天平表面张力SH/T1156自动表面张力仪机械稳定性SH/T1150XR～14胶乳高速稳定仪化学稳定性SH/T1608可调电动搅拌机平均粒径Malvern激光粒度测量仪玻璃化温度差示扫描量热仪(DSC)VOCSH/T1760气相色谱实施例1-2和对比例1-4乙烯基甲苯、丁二烯、苯乙烯的质量比对木质漆基料性能的影响实施例1-2和对比例1-4提供木质漆基料，制备原料的重量份组成如下：丁二烯、苯乙烯和乙烯基甲苯的质量份见表3，丙烯酸2份，N-羟甲基丙烯酰胺1份，阴离子乳化剂(十二烷基硫酸钠)1.4份，非离子乳化剂(S-120)0.6份，过硫酸铵2份，十二烷基硫醇0.8份，水100份，碱0.8份，种子乳液2份；采用以下方法制备得到：S1：用水配制N-羟甲基丙烯酰胺、阴离子乳化剂(十二烷基硫酸钠)和非离子乳化剂(S-120)的混合水溶液、碱水溶液及过硫酸铵水溶液；S2：将剩余的水和种子乳液加入聚合釜，将聚合釜内抽真空，然后开启搅拌并升温到85℃；S3：在230rpm的搅拌速度下，于聚合釜内间歇加入苯乙烯、乙烯基甲苯和十二烷基硫醇的混合物、丁二烯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、阴离子乳化剂(十二烷基硫酸钠)和非离子乳化剂(S-120)的混合水溶液及过硫酸铵水溶液，进料过程中严格控制温度的波动范围不超过2℃，进料结束后，加入氨水溶液调节聚合釜内溶液的pH至7-8，保温反应8h；S4：反应结束后，在-0.03MPa的真空度下，40～75℃的温度下，脱气3h，再降温至35℃出料。所述种子乳液的制备原料的重量份组成如下：苯乙烯50份，乙烯基甲苯50份，阴离子乳化剂(十二烷基硫酸钠)6份，非离子乳化剂(S-120)4份，过硫酸铵0.35份，水250份；所述种子乳液采用如下方法制备得到：S1：用水配制阴离子乳化剂和非离子乳化剂的乳化剂水溶液及过硫酸铵水溶液；S2：将剩余的水和乳化剂水溶液加入反应釜，然后开启搅拌并升温到85℃；S3：在230rpm的搅拌速度下，滴加过硫酸铵水溶液，待过硫酸铵开始分解后滴加苯乙烯和乙烯基甲苯，控制苯乙烯和乙烯基甲苯在1.5h内滴加完毕，然后继续滴加热分解型过硫酸盐水溶液，滴加过程中温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质漆基料，其特征在于，制备原料的重量份组成如下：丁二烯40～50份，苯乙烯25～30份，乙烯基甲苯25～30份，不饱和羧酸1～3份，不饱和酰胺0.5～1.5份，阴离子乳化剂和非离子乳化剂1.5～2.5份，热分解型过硫酸盐1.5～2.5份，十二烷基硫醇0.5～1份，水90～110份，碱适量，种子乳液1.5～2.5份；所述种子乳液采用如下重量份的原料组分聚合得到：苯乙烯30～70份，乙烯基甲苯30～70份，阴离子乳化剂2～6份，非离子乳化剂4～8份，热分解型过硫酸盐0.25～0.35份，水230～270份；采用如下方法制备得到：S1：将水和种子乳液加入聚合釜中，将聚合釜内抽真空，然后开启搅拌并升温到80～90℃，并于聚合釜内间歇加入苯乙烯、乙烯基甲苯和十二烷基硫醇的混合物、丁二烯、不饱和羧酸、不饱和酰胺和复配乳化剂的混合水溶液及热分解型过硫酸盐水溶液，进料过程中控制温度的波动范围不超过2℃，进料结束后，加入碱水溶液调节聚合釜内溶液的pH至7‑8，保温反应7～10h；S2：反应结束后，进行脱气处理，再降温至30～40℃出料。

【技术特征摘要】
1.一种木质漆基料，其特征在于，制备原料的重量份组成如下：丁二烯40～50份，苯乙烯25～30份，乙烯基甲苯25～30份，不饱和羧酸1～3份，不饱和酰胺0.5～1.5份，阴离子乳化剂和非离子乳化剂1.5～2.5份，热分解型过硫酸盐1.5～2.5份，十二烷基硫醇0.5～1份，水90～110份，碱适量，种子乳液1.5～2.5份；所述种子乳液采用如下重量份的原料组分聚合得到：苯乙烯30～70份，乙烯基甲苯30～70份，阴离子乳化剂2～6份，非离子乳化剂4～8份，热分解型过硫酸盐0.25～0.35份，水230～270份；采用如下方法制备得到：S1：将水和种子乳液加入聚合釜中，将聚合釜内抽真空，然后开启搅拌并升温到80～90℃，并于聚合釜内间歇加入苯乙烯、乙烯基甲苯和十二烷基硫醇的混合物、丁二烯、不饱和羧酸、不饱和酰胺和复配乳化剂的混合水溶液及热分解型过硫酸盐水溶液，进料过程中控制温度的波动范围不超过2℃，进料结束后，加入碱水溶液调节聚合釜内溶液的pH至7-8，保温反应7～10h；S2：反应结束后，进行脱气处理，再降温至30～40℃出料。2.根据权利要求1所述的木质漆基料，其特征在于，所述种子乳液采用如下方法制备得到：S11：将水和乳化剂水溶液加入反应釜中，开启搅拌并升温到80～90℃，然后滴加热分解型过硫酸盐水溶液，待热分解型过硫酸盐开始分解后同时滴加苯乙烯和乙烯基甲苯，控制苯乙烯和乙烯基甲苯在1.2～1.8h内滴加完毕，然后继续滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迎超，马楠，张弘强，赵峰，
申请(专利权)人：浙江天晨胶业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33