一种改性丙烯酸乳液及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料领域，公开了一种改性丙烯酸乳液，由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸类单体35‑50份、叔碳酸乙烯酯单体5‑10份、引发剂0.1‑0.5份、乳化剂0.1‑2.0份、缓冲剂0.01‑0.1份、pH调节剂0.01‑1份、防腐剂0.01‑0.05份、消泡剂0.01‑0.05份和水45‑75份。本发明专利技术采用叔碳酸乙烯酯改性丙烯酸乳液，由于叔碳酸乙烯酯分子中的a‑碳原子上有丰富的烷基，而这些烷基容易形成极大的空间位阻效应，同时具有屏蔽作用，并且对自己及周围基团的起到保护作用；还由于烷基的非极性以及对紫外光的稳定性，因此得到的改性丙烯酸乳液具有优良的耐候性、耐水解性、耐碱性和耐水性能完全满足户外用水性木器漆乳液的要求。

Modified acrylic emulsion and preparation method thereof

The invention belongs to the coating field, and discloses a modified acrylic emulsion, which is prepared from raw materials of the following weight parts: acrylic monomer 35, 50 parts, mono ethylene carbonate monomer 5, 10 parts, initiator 0.1, 0.5 parts, emulsifier 0.1 2 parts, buffer 0.01 0.01 0.1 parts, pH regulator 0.01, 0.01, preservatives, 0.01 ingredients, defoamer, Phlox and water. The invention uses tertiary vinyl carbonate modified acrylic emulsion, because the a carbon atoms of the tertiary vinyl carbonate molecule are rich in alkyl groups, which are easy to form a steric hindrance effect, and have shielding effect at the same time, and protect themselves and the surrounding groups. Acrylic emulsion has excellent weatherability, water resistance, alkali resistance and water resistance. It completely meets the requirements of outdoor waterborne wood lacquer emulsion.

【技术实现步骤摘要】
一种改性丙烯酸乳液及其制备方法
本专利技术属于木器涂料领域，尤其涉及一种改性丙烯酸乳液及其制备方法。
技术介绍
木材容易受外界光照、高温、潮湿及微生物的侵蚀而导致变形、开裂及老化，因此木材需要做漆膜保护。户外用水性木器涂料要面对日晒雨淋、酸雨粉尘、冷热变换幅度大等严苛的环境，要同时满足户外耐候性、耐水性、耐水解性、柔韧性和弹性、防霉防藻性等性能要求。丙烯酸乳液价格低廉，无毒，无味，环境友好，用其制成的乳胶涂料具有良好的保光性，保色性和装饰性。但丙烯酸类乳胶涂料还存在耐候性，耐水解性，耐碱性，耐水性差等缺点。除了需要优异的耐候性和耐紫外光性能外，其他特性，如对木材好的粘附性、防止液体水侵入以及在硬度和柔韧性之间的良好平衡是也户外木器涂料的重要性能要求。然而，在水性丙烯酸木材涂料领域耐水性仍然是需要优化。因此，亟需开发一种改性丙烯酸乳液，其可用于户外木器涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性丙烯酸乳液及其制备方法，该改性丙烯酸乳液具有高耐候性和耐水性好的优点，适用于户外木器涂料。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种改性的丙烯酸乳液，由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸类单体35-50份、叔碳酸乙烯酯单体5-10份、引发剂0.1-0.5份、乳化剂0.1-2.0份、缓冲剂0.01-0.1份、pH调节剂0.01-1份、防腐剂0.01-0.05份、消泡剂0.01-0.05份和水45-75份。优选地，所述水为去离子水。优选地，所述丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。优选地，所述叔碳酸乙烯酯单体选自美国迈图的veova9、veova10和veova11中的一种或几种。优选地，所述引发剂选自叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钾中的一种或几种。优选地，所述乳化剂为月桂醇硫酸酯钠盐、十二醇硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或几种。优选地，所述缓冲剂选自碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种。优选地，所述pH调节剂选自氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和乙醇胺类化合物中的一种或几种。进一步优选地，所述pH调节剂为25-35％的氨水。优选地，所述防腐剂为5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。优选地，所述消泡剂为有机硅类化合物。一种改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)制备核层预乳液：将配方中一部分的水、一部分的乳化剂、部分丙烯酸系单体和部分叔碳酸乙烯酯单体搅拌，得到核层预乳液；(2)制备核层水性丙烯酸：依次加入配方中一部分的水、一部分的乳化剂和缓冲剂搅拌，加热，再加入3-5％的核层预乳液搅拌，加入配方中一部分的引发剂搅拌，再加入剩余的核层预乳液和配方中一部分的引发剂搅拌保温反应，得到核层水性丙烯酸；(3)制备壳层预乳液：将剩余的水、剩余的乳化剂、剩余丙烯酸系单体和剩余叔碳酸乙烯酯单体搅拌，得到壳层预乳液；(4)制备核壳水性丙烯酸乳液：向水性丙烯酸滴加壳层预乳液，加入配方中剩余的引发剂保温反应，冷却，加入pH调节剂调节pH至8-8.5，依次加入杀菌剂和消泡剂，过滤出料，即得改性丙烯酸乳液。优选地，步骤(1)中，所述搅拌的时间为25-40min。优选地，步骤(2)中，所述加热的温度为80℃-84℃；所述保温反应的温度为80℃-84℃，时间为45-60min。优选地，步骤(3)中，所述搅拌的时间为25-40min。优选地，步骤(4)中，所述保温反应的温度为80℃-84℃，时间为45-60min；所述冷却的温度为40℃-45℃。一种户外用的木器涂料，所述木器涂料包含所述的改性丙烯酸乳液。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术的改性丙烯酸乳液具有优良的耐候性、耐水解性和耐碱性完全满足户外用水性木器漆乳液的要求。(1)本专利技术采用叔碳酸乙烯酯改性丙烯酸乳液，由于叔碳酸乙烯酯分子中的α-碳原子上有丰富的烷基，会形成极大的空间位阻效应，具有屏蔽作用，可以对周围的基团起到保护作用；(2)还由于烷基的非极性以及对紫外光的稳定性，使得叔碳酸乙烯酯分子极性小，具有极强的疏水性，并且对紫外光不敏感，因此得到的改性丙烯酸乳液具有优良的耐候性、耐水解性和耐碱性。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。实施例1一种改性丙烯酸乳液，由以下原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯258g、丙烯酸丁酯88g、丙烯酸异辛酯40g、甲基丙烯酸4g、叔碳酸乙烯酯VV-1058g、月桂醇硫酸酯钠盐8g、十二醇硫酸钠7g、过硫酸铵3g、碳酸氢钠0.5g、氨水0.5g、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮1g、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮2g、有机硅类化合物2g和去离子水538.5g。一种改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)制备核层预乳液：将179.5g水、4g月桂醇硫酸酯钠盐、2g十二醇硫酸钠、158g甲基丙烯酸甲酯、15g丙烯酸丁酯、12g丙烯酸异辛酯、1g甲基丙烯酸和18g叔碳酸乙烯酯VV-10单体搅拌，得到核层预乳液；(2)制备核层水性丙烯酸：依次加入179.5g的水、1g月桂醇硫酸酯钠盐、2g十二醇硫酸钠和0.5g碳酸氢钠搅拌，加热至80℃，加入15.58g的层预乳液搅拌，加入1g过硫酸铵搅拌，再在2.5h内加入剩余的核层预乳液和1g过硫酸铵搅拌保温反应45min，得到核层水性丙烯酸；(3)制备壳层预乳液：将剩余的去离子水、剩余的月桂醇硫酸酯钠盐、十二醇硫酸钠、94g甲基丙烯酸甲酯、73g丙烯酸丁酯、28g丙烯酸异辛酯、3g甲基丙烯酸和40g叔碳酸乙烯酯搅拌，得到壳层预乳液；(4)制备核壳水性丙烯酸乳液：在2.5h向水性丙烯酸滴加壳层预乳液，加入1g过硫酸铵，保温反应60min，冷却至40℃，加入1g氨水调节pH至8，依次加入1g5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮、2g2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和0.2g有机硅类化合物，过滤出料，即得改性丙烯酸乳液。实施例2一种改性丙烯酸乳液，由以下原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯248g、丙烯酸丁酯79g、丙烯酸3.8g、叔碳酸乙烯酯VV-1066g、月桂醇硫酸酯钠盐8g、十二醇硫酸钠6g、过硫酸铵2.9g、碳酸氢钠0.5g、氨水0.78g、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.1g、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.2g、有机硅类化合物0.2g和去离子水584.52g。一种改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)制备核层预乳液：将195g水、3.6g月桂醇硫酸酯钠盐、2g十二醇硫酸钠、152g甲基丙烯酸甲酯、18g丙烯酸丁酯、0.9g丙烯酸和22g叔碳酸乙烯酯VV-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性丙烯酸乳液，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸类单体35-50份、叔碳酸乙烯酯单体5-10份、引发剂0.1-0.5份、乳化剂0.1-2.0份、缓冲剂0.01-0.1份、pH调节剂0.01-1份、防腐剂0.01-0.05份、消泡剂0.01-0.05份和水45-75份。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性丙烯酸乳液，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸类单体35-50份、叔碳酸乙烯酯单体5-10份、引发剂0.1-0.5份、乳化剂0.1-2.0份、缓冲剂0.01-0.1份、pH调节剂0.01-1份、防腐剂0.01-0.05份、消泡剂0.01-0.05份和水45-75份。


2.根据权利要求1所述的改性丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的改性丙烯酸乳液，其特征在于，所述引发剂选自叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钾中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的改性丙烯酸乳液，其特征在于，所述乳化剂选自月桂醇硫酸酯钠盐、十二醇硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的改性丙烯酸乳液，其特征在于，所述缓冲剂选自碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种。


6.根据权利要求1所述的改性丙烯酸乳液，其特征在于，所述pH调节剂选自氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和乙醇胺类化合物中的一种或几种。


7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君求，董德全，
申请(专利权)人：佛山市贝特尔化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44