反射型丙烯酸外墙乳液制备方法及反射型丙烯酸外墙乳液技术

本发明专利技术公开了一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，属于外墙乳液及其制备技术领域，旨在解决现有技术中外墙乳液在配制涂料时需要掺加钛白粉等无机组分、存储稳定性差的问题，其技术方案要点是，在外墙乳液合成过程中添加紫外交联剂，在调pH到7‑8后,添加中空乳液和硅烷偶联剂，搅拌均匀后过滤得到丙烯酸外墙乳液。采用该种方法制备的丙烯酸外墙乳液具有反射隔热性好、配置涂料时无需掺加钛白粉，即可获得等同含钛白粉涂料的反射隔热效果的优势。本发明专利技术的另一目的是提供一种反射型丙烯酸外墙乳液。

【技术实现步骤摘要】
反射型丙烯酸外墙乳液制备方法及反射型丙烯酸外墙乳液
本专利技术一种建筑用乳液及其制备方法，更具体地说，它涉及一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法及丙烯酸外墙乳液。
技术介绍
丙烯酸树脂不仅具有稳定性、耐候性、耐光性、耐化学品性等优点，而且具有防腐、耐碱、耐水、成膜性好、保色性佳、无污染、施工性能良好以及使用安全等特点，在建筑涂料领域其常以乳液的形式被广泛应用。如现有技术中，授权公告号为CN105254795B的中国专利公开了一种外墙工程涂料用乳液，其以水、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、亲水性不饱和有机酸、功能单体、乳化剂及引发剂为原料，具有耐沾污性好的优势；申请公告号为CN102796335A的中国专利公开了一种高耐洗擦性抗沾污型外墙丙烯酸乳液及其制备方法，其制备方法包括：配制溶液和反应，向反应釜中加入反应釜预制剂I，封盖，搅拌，升温至80～85℃，停止加热；将乳化液II中物料在高速分散状态下依次加入到乳化缸中，搅拌30～40min；当反应釜温度到80～85℃时加入引发剂溶液I，接着开始滴加乳化液II和引发剂溶液II，在3～3.5小时内滴完；滴加完成后在85～86℃内保温1～1.5小时，然后，反应釜开始降温至35～40℃；依次向反应釜中加入后添加部分中的物料，搅拌30～40分钟后过滤包装，制备的丙烯酸乳液，既具有耐洗擦性又具有抗沾污性。但是，在使用上述乳液配制涂料时，均需要在乳液体系中引入了大量的无机组分，比如：钛白粉等，以增加涂料的反射隔热性能。而无机组分在涂料体系中的贮存稳定性极差，其贮存也十分不便。因此，如何开发一种具有良好反射隔热性能、无需掺加钛白粉等无机组分即可用于涂料配制的丙烯酸外墙乳液，是目前建筑涂料行业的一道重大技术难题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，采用该种方法制备的丙烯酸外墙乳液具有反射隔热性好、配置涂料时无需掺加钛白粉即可获得同等反射隔热效果的优势。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，其特征在于：包括如下步骤，P1、称取乳化剂，加蒸馏水配制成乳化剂溶液；P2、将软单体、硬单体、甲基丙烯酸和紫外交联剂混合，得到单体混合物；P3、以400-600rpm的转速搅拌对P1步骤配制的乳化剂溶液进行搅拌，边搅拌边往乳化剂溶液内滴加P2步骤得到的单体混合物，搅拌35-45min得到预乳化物；P4、用蒸馏水将引发剂配制成引发剂溶液；P5、取1/20的预乳化物和1/20的引发剂溶液搅拌混合均匀，并加热升温至85℃，保温25min后，于搅拌条件下同时滴加剩余部分预乳化物和引发剂溶液；控制剩余部分预乳化物和引发剂溶液的滴加速度相同，且于2.5h内滴加完；于85℃保温1.0-1.3h反应完全，然后冷却降温至45-55℃，用氨水或者碳酸氢钠溶液调节pH至7-8，得到乳化产物；P7、维持温度在45-55℃，于搅拌条件下滴加中空乳液和硅烷偶联剂，保温30min；P8、降温冷却至室温后，过滤得到反射型丙烯酸外墙乳液。通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：1、在聚合单体中掺入紫外交联剂，在紫外线照射下可以提升乳液中树脂分子间的交联程度，提升涂层的耐沾污性和保持较高的太阳光反射率值。2、乳化聚合反应后得到的乳化产物调节pH至7-8后，滴加合适的功能型的中空乳液和硅烷偶联剂，可以进一步提升丙烯酸外墙乳液的反射隔热性能，使得制得的丙烯酸酸外墙乳液无需添加反射隔热钛白、冷颜料、玻璃微珠等无机组分，即可用于配制反射隔热性能优良的涂料，且制得的涂料反射隔热性能与常规掺加钛白粉的涂料相当。3、采用同步滴加预乳化物和引发剂溶液的形式，可以减少均聚物的生成，制得的乳液中共聚物的结构更趋于一致，稳定性更佳。4、采用上述方法制备的丙烯酸外墙乳液形成涂膜粘结牢度高、不易开裂，耐沾污、耐洗擦性良好。进一步地，各步骤中加入物质的重量份含量为，乳化剂1.0-1.4份软单体15-25份硬单体10-20份甲基丙烯酸1-7份紫外交联剂0.04-0.08份引发剂0.2-0.5份中空乳液8-12份硅烷偶联剂0.06-0.08份，P1步骤所用蒸馏水为45-55份，P4步骤所用蒸馏水为25-35份。通过采用上述技术方案，制得的丙烯酸外墙乳液成膜性好、反射隔热性能优异，且制备过程中不易出现破乳或者凝胶现象，制得的乳液性能稳定、均一。进一步地，所述紫外交联剂为聚醚改性羟基官能聚二甲基硅氧烷共聚体溶液。通过采用上述技术方案，能提高丙烯酸树脂涂层的光亮度，增加太阳光反射率，提高反射隔热性能。配置涂料时，无需掺加钛白粉等无机组分即可获得等同的反射隔热效果。进一步地，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅氧烷和乙烯基（β-甲氧乙氧基）硅烷中的一种或多种。通过采用上述技术方案，能提高丙烯酸外墙乳液的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂本身有两种基团，一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅氧烷和乙烯基（β-甲氧乙氧基）硅烷中的一种或多种作为硅烷偶联剂均能起到增强涂料粘结牢度的作用。进一步地，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合物。通过采用上述技术方案，壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚均属于烷基酚聚氧乙烯醚类的非离子型乳化剂，对电解质有很好的稳定性；而十二烷基硫酸钠为离子型乳化剂。通过上述三种乳化剂复配得到的复合型乳化剂，不仅对电解质有良好的稳定性、且机械稳定性好。两种类型的乳化剂分子交替吸附在乳胶粒的表面上，使乳胶粒间有很大的静电斥力，有在乳胶粒表面形成很厚的水化层，二者双重作用使得聚合物乳液稳定性大大提高，所得乳液兼有粒子尺寸小、低泡和稳定性好的优势。进一步地，所述乳化剂中壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的质量比为5:2:1。通过采用上述技术方案，上述配比的乳化剂对电解质的稳定性、机械稳定性极佳。进一步地，所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯或两者的混合物。通过采用上述技术方案，以丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯或两者的混合物作为软单体的丙烯酸外墙乳液成膜后粘结牢度好、韧性佳、不易开裂。进一步地，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或两者的混合物。通过采用上述技术方案，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或两者的混合物作为硬单体，以适当比例与软单体混合后共聚，能够获得成膜性好、粘结牢度高的丙烯酸外墙乳液，且制备乳液过程中乳业体系稳定性好，不易出现破乳或者凝胶现象。进一步地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或者过硫酸钠。通过采用上述技术方案，以过硫酸铵、过硫酸钾或者过硫酸钠作为引发剂，可以激发聚合反应在较低温度下进行，可以降低能耗，且反应速率高。本专利技术的另一目的在于提供一种反射型丙烯酸外墙乳液，其具有反射隔热性好、配置涂料时无需掺加钛白粉即可获得同等反射隔热效果的优势。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种反射型丙烯酸外墙乳液，其采用上述任一项所述的反射型丙烯酸外墙乳液制备方法制备而得。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、在聚合单体中掺入紫外交联剂，在紫外线照射下可以提升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，其特征在于：包括如下步骤，P1、称取乳化剂，加蒸馏水配制成乳化剂溶液；P2、将软单体、硬单体、甲基丙烯酸和紫外交联剂混合，得到单体混合物；P3、以400‑600rpm的转速搅拌对P1步骤配制的乳化剂溶液进行搅拌，边搅拌边往乳化剂溶液内滴加P2步骤得到的单体混合物，搅拌35‑45min得到预乳化物；P4、用蒸馏水将引发剂配制成引发剂溶液；P5、取1/20的预乳化物和1/20的引发剂溶液搅拌混合均匀，并加热升温至85℃，保温25min后，于搅拌条件下同时滴加剩余部分预乳化物和引发剂溶液；控制剩余部分预乳化物和引发剂溶液的滴加速度相同，且于2.5h内滴加完；于85℃保温1.0‑1.3h反应完全，然后冷却降温至45‑55℃，用氨水或者碳酸氢钠溶液调节pH至7‑8，得到乳化产物；P7、维持温度在45‑55℃，于搅拌条件下滴加中空乳液和硅烷偶联剂，保温30min；P8、降温冷却至室温后，过滤得到反射型丙烯酸外墙乳液。

【技术特征摘要】
1.一种反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，其特征在于：包括如下步骤，P1、称取乳化剂，加蒸馏水配制成乳化剂溶液；P2、将软单体、硬单体、甲基丙烯酸和紫外交联剂混合，得到单体混合物；P3、以400-600rpm的转速搅拌对P1步骤配制的乳化剂溶液进行搅拌，边搅拌边往乳化剂溶液内滴加P2步骤得到的单体混合物，搅拌35-45min得到预乳化物；P4、用蒸馏水将引发剂配制成引发剂溶液；P5、取1/20的预乳化物和1/20的引发剂溶液搅拌混合均匀，并加热升温至85℃，保温25min后，于搅拌条件下同时滴加剩余部分预乳化物和引发剂溶液；控制剩余部分预乳化物和引发剂溶液的滴加速度相同，且于2.5h内滴加完；于85℃保温1.0-1.3h反应完全，然后冷却降温至45-55℃，用氨水或者碳酸氢钠溶液调节pH至7-8，得到乳化产物；P7、维持温度在45-55℃，于搅拌条件下滴加中空乳液和硅烷偶联剂，保温30min；P8、降温冷却至室温后，过滤得到反射型丙烯酸外墙乳液。2.根据权利要求1所述的反射型丙烯酸外墙乳液制备方法，其特征在于：各步骤中加入物质的重量份含量为，乳化剂1.0-1.4份软单体15-25份硬单体10-20份甲基丙烯酸1-7份紫外交联剂0.04-0.08份引发剂0.2-0.5份中空乳液8-12份硅烷偶联剂0.06-0...

【专利技术属性】
技术研发人员：单秀军，朱立伟，
申请(专利权)人：苏州大乘环保新材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32