本发明专利技术公开了一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其按重量份计，包含5‑15份大分子稳定剂、0.2‑0.5份过硫酸钠、50‑70份甲基丙烯酸酯、30‑50份丙烯酸酯、10‑15份交联单体A、4‑8份交联单体B、1‑3份PH调节剂、0.03‑0.08份消泡剂、0.03‑0.08份防腐剂、230‑338份去离子水。本发明专利技术还公开了一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液的合成工艺以及一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液在水性木器漆中的应用。对于本发明专利技术，通过引入自交联单体、以及采用自制的大分子稳定剂合成得到无皂自交联纳米丙烯酸乳液，最终以该乳液为基料制备得到的水性木器漆能够形成致密的保护膜，具有耐玷污能力强、耐磨性高、耐水性好、对木材的暖色效果好、漆膜丰满度高等优点。
Soap free self crosslinking nano acrylic emulsion and its synthesis technology and Application
【技术实现步骤摘要】
一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液及其合成工艺和应用
本专利技术涉及水性涂料
，具体为一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液及其合成工艺和应用。
技术介绍
美式涂装是指适合欧美等地区使用和风行的家具涂装，带有浓厚的欧美风情。涂装特点主要是体现复古和回归自然，充分显现木材的本色。它迎合了人们向往自然、回归自然的心理需求，是未来家具发展的一个趋势。目前，美式涂装用涂料大多是溶剂型的硝基涂料，而随着环保的必然趋势和水性化的进程，亟需一种水性涂料替代溶剂型的硝基涂料。如今常规的水性丙烯酸乳液因性价比高已广泛应用于水性木器涂料的各个领域，但对于高端涂装领域如美式仿古涂装对涂膜外观效果要求很高，常规的水性丙烯酸乳液难以达到溶剂型硝基涂料涂装的外观效果，如高透明度和优异的暖木效果。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本专利技术的第一目的是提供了一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其制备得到的无皂自交联纳米丙烯酸乳液不含有表面活性剂，径粒极小，具有极佳的清透度，光泽高。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液，按重量份计，包含以下组分：其中，所述大分子稳定剂的原料包含异丙醇、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯不饱和羧酸、苯乙烯、偶氮二异丁氰。进一步地，所述大分子稳定剂的制备方法包括如下步骤：1)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入100g异丙醇，加热升温到70-80℃；2)将30g甲基丙烯酸酯、40g丙烯酸酯、30g乙烯不饱和羧酸、3g苯乙烯混合均匀得到单体混合物；将1g偶氮二异丁氰溶解在10g异丙醇中得到引发剂溶液；同时滴加所述单体混合物和所述引发剂溶液于步骤1)的四口烧瓶中，控制在5-8h，滴加结束后保温1-3h；3)冷却，将所述异丙醇脱除，加入去离子水和氨水，调节该液体PH为7.0-8.0，固体含量为30％；降温到室温过滤出料，制得所述大分子稳定剂。进一步地，所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种。双丙酮丙烯酰胺，广泛应用于涂料、粘合剂、日用化工、环氧树脂固化剂、感光树脂助剂、纺织助剂、医疗卫生等领域中。聚合生成的均聚物不溶于水，但有“水呼吸性”，吸水率可达树脂自重的20-25％，而当环境湿度低于60％时，聚合物所吸收的水分又释放出来，水分对聚合物来说，起着一种增塑剂的作用。甲基丙烯酸缩水甘油酯，用作聚合反应的功能性单体，主要用于制造丙烯酸类粉末涂料，用作软单体与甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯等硬性单体共聚，可调节玻璃化温度及挠性，提高涂膜的光泽度、附着力及耐候性等。还用于对聚烯烃树脂、橡胶及合成纤维进行改性。乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯，应用于低VOC溶剂型涂料树脂，使其粘度降低，提高涂层的弹性和韧性，降低玻璃转化温度，具有出色的弹性和耐腐蚀性。与常用交联剂反应，例如密胺(三聚氰胺)和异氰酸酯。室温成膜，无异氰酸酯交联，通过麦克尔反应，烯胺结构可以与醛类与酰肼反应。进一步地，所述交联单体B为己二酸二肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼中的一种。己二酸二酰肼，广泛用于涂料，胶粘剂，环氧树脂固化剂，感光树脂助剂，纺织助剂，医药等领域。己二酸二酰肼在乳液聚合生产领域，可配合双丙酮丙烯酰胺进行反应，增强乳液综合性能，特别是对耐水性，附着力等，有着显著的效果。碳酸二酰肼，广泛用于生产药品、除草剂、植物生长调节剂、染料等。碳酸二酰肼是肼的一种衍生物，具有强烈的还原性，可用作为化工原料和化工中间体。进一步地，在所述无皂自交联纳米丙烯酸乳液的组分和所述大分子稳定剂的原料中，所述甲基丙烯酸酯均为甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸辛酯中的一种。甲基丙烯酸丁酯(BMA)，用作制造丙烯酸酯溶剂型和乳液型胶黏剂的软单体。其低黏度聚合物可用作特种涂料、纸张及皮革加工助剂、纤维处理剂、金属表面处理剂等。还可以同系列不饱和酯及酸共聚，制取各种用途的材料。甲基丙烯酸甲酯(MMA)，是一种有机化合物，简称甲甲酯。是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃，PMMA)的单体。甲基丙烯酸辛酯，用于有机玻璃共聚单体，可提高有机玻璃的塑性。还用于涂料树脂、粘合剂、润滑剂、纺织助剂、造纸、纤维工业等行业。进一步地，在所述无皂自交联纳米丙烯酸乳液的组分和所述大分子稳定剂的原料中，所述丙烯酸酯均为丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯中的一种。丙烯酸及其酯类在工业上得到广泛应用。在使用过程中，往往将丙烯酸酯类聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯(以及甲酯、乙酯、2-乙基己酯)属于软单体，可以与各种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性单体如(甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺及基衍生物等进行共聚、交联、接枝等，作成200-700多种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型，溶剂型及水溶型的)，广泛用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。进一步地，所述乙烯基不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种。丙烯酸，是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。甲基丙烯酸(MAA)，是重要的有机化工原料和聚合物的中间体，生产的涂料具有优越的悬浮、流变和耐久特性。另外，甲基丙烯酸还可作为合成橡胶的原料。衣康酸，它含不饱和双键，具有活泼的化学性质，可进行自身间的聚合，也能与其他单体如丙烯腈等聚合，能进行各种加成反应，酯化反应和聚合反应，是化学合成工业的重要原料，也是化工生产的重要原料。进一步地，所述PH调节剂为氨水；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述防腐剂为对羟基苯甲酸。为了解决上述问题，本专利技术的第二目的是提供了一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液的合成工艺，其步骤简单，制作方便。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液的合成工艺，包括如下步骤：S1、配料：按重量份配备以下组分：5-15份大分子稳定剂、0.2-0.5份过硫酸钠、50-70份甲基丙烯酸酯、30-50份丙烯酸酯、10-15份交联单体A、4-8份交联单体B、1-3份PH调节剂、0.03-0.08份消泡剂、0.03-0.08份防腐剂、230-338份去离子水；S2、在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入5-15份所述大分子稳定剂和200-300份所述去离子水，加热升温到75-85℃；S3、将50-70份甲基丙烯酸酯、30-50份丙烯酸酯、10-15份交联单体A混合均匀，得到单体混合物；将0.2-0.5份过硫酸钠溶解在8-12份所述去离子水中，得到引发剂溶液；同时滴加所述单体混合物和所述引发剂溶液于步骤S2的四口烧瓶中，控制在4h，滴加结束保温2h；S4、将步骤S3所得溶液冷却，降温到30-40℃，再用1-3份PH调节剂调节PH至7-9；S5、将4-8份交联单体B溶解于22-26份所述去离子水中，将其加入到步骤S4所得溶液中搅拌30min，再加入0.03-0.08份消泡剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：按重量份计，包含以下组分：
【技术特征摘要】
1.一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：按重量份计，包含以下组分：其中，所述大分子稳定剂的原料包含异丙醇、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯不饱和羧酸、苯乙烯、偶氮二异丁氰。2.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：所述大分子稳定剂的制备方法包括如下步骤：1)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入100g异丙醇，加热升温到70-80℃；2)将30g甲基丙烯酸酯、40g丙烯酸酯、30g乙烯不饱和羧酸、3g苯乙烯混合均匀得到单体混合物；将1g偶氮二异丁氰溶解在10g异丙醇中得到引发剂溶液；同时滴加所述单体混合物和所述引发剂溶液于步骤1)的四口烧瓶中，控制在5-8h，滴加结束后保温1-3h；3)冷却，将所述异丙醇脱除，加入去离子水和氨水，调节该液体PH为7.0-8.0，固体含量为30％；降温到室温过滤出料，制得所述大分子稳定剂。3.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种。4.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：所述交联单体B为己二酸二肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼中的一种。5.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：在所述无皂自交联纳米丙烯酸乳液的组分和所述大分子稳定剂的原料中，所述甲基丙烯酸酯均为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸辛酯中的一种。6.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：在所述无皂自交联纳米丙烯酸乳液的组分和所述大分子稳定剂的原料中，所述丙烯酸酯均为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯中的一种。7.根据权利要求1所述的无皂自交联纳米丙烯酸乳液，其特征在于：所述乙烯基不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种。8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文革，李成林，
申请(专利权)人：英德市雅家涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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