外墙涂料用核壳纯丙乳液及其制备方法和应用技术

外墙涂料用核壳纯丙乳液及其制备方法和应用，属于建筑涂料技术领域，按质量份数计，包括核单体5.07‑30份，壳单体5.07‑30份，反应型乳化剂0.6‑12份，非离子乳化剂0.02‑2份，引发剂0.02‑5份，消泡剂0.02‑2份，防腐剂0.02‑2份，pH中和剂0.02‑5份和去离子水45‑60份；所述的核单体是主单体，所述的壳单体包括主单体4.93‑20份、疏水软单体1‑10份、极性单体0.02‑2.55份、室温自交联单体A组分0.01‑1.25份、室温自交联单体B组分0.01‑1.25份、光引发交联剂0.02‑2.5份，所述主单体包括丙烯酸类软单体和丙烯酸类硬单体，所述室温自交联单体A组分与室温自交联单体B组分的质量比为2:1。本发明专利技术乳液在整体上的性能得以平衡，在保证充分成膜的基础上提高漆膜致密性、附着力、耐水性、耐雨痕性等综合性能。

Core shell pure acrylic emulsion for exterior wall coating and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
外墙涂料用核壳纯丙乳液及其制备方法和应用
本专利技术属于建筑涂料
，涉及到外墙涂料用核壳纯丙乳液及其制备方法和应用。
技术介绍
我国是制造型大国，随着经济的膨胀性发展，环境污染及大气的重度雾霾的全国性爆发已严重威胁国人赖以生存的环境，而涂料和粘合剂中的VOC是导致大气严重雾霾的罪魁祸首，是引发雾霾的重中之重，虽然目前水性涂料各方面性能还不能超过传统的溶剂型涂料，但因其无污染、环保安全以及符合国家环保政策，已成为涂料发展的必然趋势，尤其我国在2014年底颁布了涂料行业的新法规及新法规在2015年2月1日开始实施后，水性涂料或涂料的水性化已成企业能否持续发展的关键，原溶剂型涂料企业逐步被淘汰，众多城市相应颁布了更严格的法规，溶剂型涂料及溶剂型粘合剂已被禁止使用，因此开发研制综合性能优异、能替代传统溶剂防水用的水性漆树脂具有非常广阔的应用前景和社会效益。外墙涂料，是用于涂刷建筑外立墙面的，所以最重要的一项指标就是抗紫外线照射，要求达到长时间照射不变色。2013年以来节能环保的液态石水性涂料越来越受到人们关注。部分外墙涂料还要求有抗水性能，要求有自涤性。漆膜要硬而平整，脏污一冲就掉。外墙涂料能用于内墙涂刷使用是因为它也具有抗水性能；而内墙涂料却不具备抗晒功能，所以不能把内墙涂料当外墙涂料用。
技术实现思路
通用型外墙纯丙涂料因采用亲水性极大的甲基丙烯酸甲酯作硬单体，导致漆膜的耐水性及耐雨痕性能差，并且在南方多雨季节常发生漆膜起泡、膜脱落问题。交联虽是提高漆膜耐水性最通用的方法，但交联程度低则达不到提高耐水性目的，高则反而使漆膜在遇水时的膨胀产生内应力而脱落。本项目中通过乳液结构的合理控制，采用核壳结构，在适度交联下引入强疏水的丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯软单体中的至少一种，参与多步种子乳液共聚合，将强疏水且“软”的单体设计为乳液的粒子的壳等手段来解决目前市场该类产品的耐水性差、耐雨痕能力差的问题。使得乳液在整体上的性能得以平衡，在保证充分成膜的基础上提高漆膜致密性、附着力、耐水性、耐雨痕性等综合性能。另一方面，乳液引入了适当比例的极性单体乙烯基硅氧烷，最大程度的在中间层进行富集，提高了成膜的致密性以及膜的强度。合成的乳液产品，不含APEO，且低甲醛，无苯系物和其他的污染排放，产品稳定性很好。在关键的性能上，和国内外主要的竞争对手的相比，具有优异的漆膜致密性、耐候性、耐水性和耐雨痕性等性能。最终的产品性能优异且绿色环保。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：外墙涂料用核壳纯丙乳液，按质量份数计，包括核单体5.07-30份，壳单体5.07-30份，反应型乳化剂0.6-12份，非离子乳化剂0.02-2份，引发剂0.02-5份，消泡剂0.02-2份，防腐剂0.02-2份，pH中和剂0.02-5份和去离子水45-60份；所述的核单体为主单体，所述的壳单体包括主单体4.93-20份、疏水软单体1-10份、极性单体0.02-2.55份、室温自交联单体A组分0.01-1.25份、室温自交联单体B组分0.01-1.25份、光引发交联剂0.02-2.5份，所述主单体包括丙烯酸类软单体和丙烯酸类硬单体，所述室温自交联单体A组分与室温自交联单体B组分的质量比为2:1。所述的主单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸中的至少一种；所述的疏水性软单体为丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种；所述的极性单体为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基硅氧烷中的至少一种；所述的室温自交联单体A\B组分选自双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基甲基丙烯酸乙酯、己二酸二酰肼、N,N-二双丙酮丙酰胺基乙二胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中一种或两种以上；所述的光引发交联剂选自苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类中的一种。所述反应型乳化剂为不饱和烯丙基烷基硫酸铵盐、烯丙氧基丙烯烷基醇聚醚、含烯丙基的醇醚硫酸盐、甲基丙烯酸醚磷酸酯、烯丙基烷基磺基琥珀酸双酯钠、烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含双键的磺基琥珀酸双酯钠盐中的至少一种；所述的非离子乳化剂为异构13碳脂肪醇醚、脂肪醇乙氧化物、辛基酚乙氧化物、壬基酚乙氧化物、烷基聚氧乙烯醚中的一种；所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；所述的pH中和剂为氨水、液碱、碳酸氢钠、磷酸二氢钠中的至少一种；所述的消泡剂为金属皂消泡剂、矿物油消泡剂或有机硅消泡剂中的一种；所述的防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种。所述外墙涂料用核壳纯丙乳液的制备方法，于，包括以下步骤：(1)、备料：按照权利要求1中的质量份数配比称取各组分；将去离子水按质量比(1.8-2.2)：1分为核去离子水和壳去离子水，将核去离子水按质量比(1.8-2.2)：0.1：0.4：(1.8-2.2)分为第一去离子水、第二去离子水、第三去离子水和第四去离子；将壳去离子水按质量比4.5:1分为第五去离子水和第六去离子水；将乳化剂按质量比1:1分为核乳化剂和壳乳化剂，将核乳化剂按质量比(6-7)：(1-2)分为第一反应型核乳化剂和第二反应型核乳化剂；将引发剂按质量比1:1.5分为核引发剂和壳引发剂，将核引发剂按重量比(1.5-2.5):(2.5-3.5)分为第一核引发剂和第二核引发剂；(2)、制备乳化剂溶液：将第一反应型核乳化剂溶于第一去离子水中，得到核乳化剂溶液；将壳乳化剂溶于第五去离子水中，得到壳乳化剂溶液；(3)、制备引发剂溶液：将第一核引发剂溶于第二去离子水中，形成第一核引发剂溶液；将第二核引发剂溶于第三去离子水中，形成第二核引发剂溶液；将壳引发剂溶于第六去离子水中，得到壳引发剂溶液；(4)、制备分散液：将核单体于搅拌条件下加入到步骤(2)所得的核乳化剂溶液中，分散，得核分散液，将核分散液按质量比1:9分成第一核分散液和第二核分散液；将壳单体的主单体、疏水软单体、极性单体和室温自交联单体A组分于搅拌条件下加入到步骤(2)所得的壳乳化剂溶液中，分散，得到壳分散液；(5)、制备核乳液：将第四去离子水和第二反应型核乳化剂混合，然后置于反应器中，搅拌并升温，当温度达到75-77℃时，8-12min内匀速滴加步骤(4)制得的第一核分散液和步骤(3)制得的第一核引发剂溶液，放热反应完成后，升温至80-85℃，反应至出现蓝光得到第一混合溶液，搅拌15-20min，60-90min内将步骤(3)制得的第二核引发剂溶液和步骤(4)制得的第二核分散液同时滴加到第一混合溶液中，滴完保温30-60min，得到核乳液；(6)制备核壳纯丙乳液：在80-85℃温度下，向步骤(5)制得的核乳液中滴加步骤(4)制得的壳分散液和步骤(3)制得的壳引发剂溶液，该步骤的整个滴加时间控制在90-120min，滴完保温60-90min，保温结束后降温至65℃加入光引发交联剂，搅拌均匀后溶液降温到40℃以下，依次加入室温自交联单体B组分、非离子乳化剂、消泡剂、防腐剂、pH中和剂，搅拌均匀后得到核壳纯丙乳液。核单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.外墙涂料用核壳纯丙乳液，其特征在于：按质量份数计，包括核单体5.07‑30份，壳单体5.07‑30份，反应型乳化剂0.6‑12份，非离子乳化剂0.02‑2份，引发剂0.02‑5份，消泡剂0.02‑2份，防腐剂0.02‑2份，pH中和剂0.02‑5份和去离子水45‑60份；所述的核单体为主单体，所述的壳单体包括主单体4.93‑20份、疏水软单体1‑10份、极性单体0.02‑2.55份、室温自交联单体A组分0.01‑1.25份、室温自交联单体B组分0.01‑1.25份、光引发交联剂0.02‑2.5份，所述主单体包括丙烯酸类软单体和丙烯酸类硬单体，所述室温自交联单体A组分与室温自交联单体B组分的质量比为2:1。

【技术特征摘要】
1.外墙涂料用核壳纯丙乳液，其特征在于：按质量份数计，包括核单体5.07-30份，壳单体5.07-30份，反应型乳化剂0.6-12份，非离子乳化剂0.02-2份，引发剂0.02-5份，消泡剂0.02-2份，防腐剂0.02-2份，pH中和剂0.02-5份和去离子水45-60份；所述的核单体为主单体，所述的壳单体包括主单体4.93-20份、疏水软单体1-10份、极性单体0.02-2.55份、室温自交联单体A组分0.01-1.25份、室温自交联单体B组分0.01-1.25份、光引发交联剂0.02-2.5份，所述主单体包括丙烯酸类软单体和丙烯酸类硬单体，所述室温自交联单体A组分与室温自交联单体B组分的质量比为2:1。2.根据权利要求1所述的外墙涂料用核壳纯丙乳液，其特征在于：所述的主单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸中的至少一种；所述的疏水软单体为丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种；所述的极性单体为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基硅氧烷中的至少一种；室温自交联单体A\B组分选自双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基甲基丙烯酸乙酯、己二酸二酰肼、N,N-二双丙酮丙酰胺基乙二胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中一种或两种以上；所述的光引发交联剂选自苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类中的一种。3.根据权利要求1所述的外墙涂料用核壳纯丙乳液，其特征在于：所述反应型乳化剂为不饱和烯丙基烷基硫酸铵盐、烯丙氧基丙烯烷基醇聚醚、含烯丙基的醇醚硫酸盐、甲基丙烯酸醚磷酸酯、烯丙基烷基磺基琥珀酸双酯钠、烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含双键的磺基琥珀酸双酯钠盐中的至少一种；所述的非离子乳化剂为异构13碳脂肪醇醚、脂肪醇乙氧化物、辛基酚乙氧化物、壬基酚乙氧化物、烷基聚氧乙烯醚中的一种；所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；所述的pH中和剂为氨水、液碱、碳酸氢钠、磷酸二氢钠中的至少一种；所述的消泡剂为金属皂消泡剂、矿物油消泡剂或有机硅消泡剂中的一种；所述的防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种。4.如权利要求1所述外墙涂料用核壳纯丙乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、备料：按照权利要求1中的质量份数配比称取各组分；将去离子水按质量比(1.8-2.2)：1分为核去离子水和壳去离子水，将核去离子水按质量比(1.8-2.2)：0.1：0.4：(1.8-2.2)分为第一去离子水、第二去离子水、第三去离子水和第四去离子；将壳去离子水按质量比4.5:1分为第五去离子水和第六去离子水；将反应型乳化剂按质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨士国，肖中华，田海水，高昊，何军，赵玉涛，郝丽娟，陈发生，
申请(专利权)人：衡水新光新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13