具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液及制备方法技术

本发明专利技术公开一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，按重量份计，有以下原料制成：甲基丙烯酸甲酯15‑30份，丙烯酸异辛酯5‑15份，甲基丙烯酸丁酯10‑15份，有机硅助剂1‑3份，交联单体0.5‑5份，羧基功能单体2‑4份，乳化剂1‑3份，引发剂0.5‑1份，成膜助剂1‑5份，pH调节剂1‑5份，去离子水55‑65份。本发明专利技术纯丙烯酸酯乳液兼具优异的耐水、耐水白、耐沾污、耐黄变性能，光泽度可控，同时也兼具较好的稳定性和通用性，是目前市场上急缺的一款哑光罩面清漆用产品。

Matte finish pure acrylic emulsion with excellent water and stain resistance properties and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液及制备方法
本专利技术涉及一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液及制备方法。
技术介绍
罩面清漆作为建筑外墙涂料的第一道保护屏障，优异性能的产品越来越受市场的欢迎和重视，哑光罩面清漆作为罩面涂料中的一种，因为能带给人舒适，淡雅，柔和的感觉而倍受市场青睐。传统的哑光罩面大部分是在涂料或乳液配方中添加消光粉，或者是两个或多个互不相溶体系共混来达到哑光的效果，虽说能够合成出一系列不同哑光度的哑光面漆，但清漆储存过程中易出现分层，分水等问题，使用过程中也会出现光泽度不一致，耐水性能差，漆膜发白或蓝相等问题，极大的限制了其在多彩涂料，质感涂料等领域的使用。当然，目前也有产品采用纯有机材料合成哑光乳液来用作罩面漆，中国专利CN106608943A通过调整核层烯酸功能单体的中和度，合成了光泽度可控的单组份哑光罩面乳液，该乳液耐水白性能优异，光泽度低，储存稳定性好，但未表明其耐沾污能够达到HG/T5065-2016标准；中国专利CN109897490A介绍了一种哑光型高耐污罩面清漆及其制备方法，虽然其耐沾污性能优异，但耐沾污性能主要是由清漆中加入的纳米耐沾污剂和复合无机粘接剂提供，这些与乳液相容性差的助剂又会影响清漆的稳定性及耐水等性能，因此目前市场上急需一款耐水，耐沾污性能优异，光泽度低，稳定性好，通用性强的哑光罩面乳液来满足市场需求。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液及制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，按重量份计，有以下原料制成：甲基丙烯酸甲酯15-30份，丙烯酸异辛酯5-15份，甲基丙烯酸丁酯10-15份，有机硅助剂1-3份，交联单体0.5-5份，羧基功能单体2-4份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，成膜助剂1-5份，pH调节剂1-5份，去离子水55-65份。所述有机硅助剂采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上。所述交联单体采用丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种以上。所述羧基功能单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐中的一种或两种以上。所述乳化剂采用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚、乙烯基磺酸钠、月桂醇醚磷酸酯、反应型乳化剂COPS-1、COPS-2、反应型乳化剂SR-10、SR-20中的一种或两种以上。所述引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种以上。所述成膜助剂采用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、OE-300中的一种或两种以上。所述pH调节剂采用氨水、氢氧化钠、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或两种以上。另外，所述具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：1)在常温常压条件下，将5-10份甲基丙烯酸甲酯、3-7份丙烯酸异辛酯、0.5-1份有机硅助剂、0.2-2份交联单体、0.2-0.5份羧基功能单体、0.2-1份乳化剂、0.1-0.3份引发剂、10-20份去离子水，分别加入到乳化缸中，搅拌分散制得核层预乳化液，备用；2)在反应釜中加入20-30份去离子水，并加入0.2-0.5份乳化剂，搅拌并升温至81-86℃，备用；3)取步骤1)制得核层预乳化液总质量的1％-10％加至步骤2)的反应釜中，再加入0.2-0.3引发剂，在81-86℃保温10-20min，然后滴加剩余核层预乳化液，滴加时间为1-2h；4)将9-15份甲基丙烯酸甲酯、余量丙烯酸异辛酯、配方量甲基丙烯酸丁酯、余量有机硅助剂、余量交联单体、0.2-0.8份乳化剂、余量引发剂、0.5-1.5份pH调节剂、12-20份去离子水，加至乳化缸一内分散搅拌25-35min；再将余量甲基丙烯酸甲酯、余量羧酸功能单体，余量乳化剂、余量去离子水加至乳化缸二内，分散搅拌25-35min，分别得壳层预乳化液备用；5)待核层预乳化液滴加完成后，在81-86℃下保温35-45min，然后先将乳化缸二中的预乳化液通过泵滴加到乳化缸一中，滴加时间为1-2h，并同时将乳化缸一内的混合预乳化液滴加至反应釜中，滴加时间为1.5-2.5h，滴加完成后，在81-86℃条件下保温0.5-1.5h；6)降温至50℃后，加入余量pH调节剂，调节乳液pH值，而后缓慢加入配方量成膜助剂，保持温度在50℃，搅拌0.5小时后出料。其中，本专利技术的各步骤全程维持机械搅拌状态。本专利技术通过上述方法制得的具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，粘度在2000CPS(3#12r)以内，最低成膜温度为15-30℃。该乳液可主要作为外墙建筑涂料罩面用。本专利技术的应用机理如下：本专利技术的哑光效果主要是由壳层独特的滴加方式来提供，递变式的滴加方式使得羧基功能单体在壳层上由里到外逐渐增多，且在反应过程中被中和，在乳液成膜后能形成特殊的相分离结构，该粗糙的微相结构可通过羧基功能单体的量与滴加的速度来改变，进而控制乳液膜的哑光度，体系中的反应型乳化剂或磷酸酯乳化剂提供的交联缔合点与交联单体，有机硅之间的长短链交联反应及共聚反应提升了聚合物的交联程度，多维的交联效果大大提升了乳液膜的致密程度及耐水白性能，同时也提高了机械强度，配合乳液合适的核壳Tg比例及壳层表面特殊的相分离结构，因此，该罩面清漆用乳液又具备优异的耐沾污性能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用普通丙烯酸酯单体，不含无机功能化合物，通过核壳乳液聚合工艺，只需设计合适的核壳比例同时改变壳层羧基的分布，即可得到不同哑光度的罩面用乳液，原料工艺简单，可操作性强，规避了消光粉，或不相溶体系对漆膜带来的耐水白差，蓝相，哑光度不一致等缺点，同时独特的交联体系及特殊微相结构带来的优异的耐沾污性能，与高Tg或纳米耐沾污剂提升耐沾污性能的工艺相比，产品的耐温变性能及稳定性更好。该纯丙烯酸酯乳液兼具优异的耐水、耐水白、耐沾污、耐黄变性能，光泽度可控，同时也兼具较好的稳定性和通用性，是目前市场上急缺的一款哑光罩面清漆用产品。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1一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，按重量份计，有以下原料制成：甲基丙烯酸甲酯30份，丙烯酸异辛酯10份，甲基丙烯酸丁酯15份，有机硅助剂(乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)3份，交联单体(丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯)3份，羧基功能单体(丙烯酸)3份，乳化剂(十二烷基硫酸钠、罗地亚公司的反应型乳化剂COPS-1、日本艾迪科公司的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，按重量份计，有以下原料制成：甲基丙烯酸甲酯15-30份，丙烯酸异辛酯5-15份，甲基丙烯酸丁酯10-15份，有机硅助剂1-3份，交联单体0.5-5份，羧基功能单体2-4份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，成膜助剂1-5份，pH调节剂1-5份，去离子水55-65份。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，按重量份计，有以下原料制成：甲基丙烯酸甲酯15-30份，丙烯酸异辛酯5-15份，甲基丙烯酸丁酯10-15份，有机硅助剂1-3份，交联单体0.5-5份，羧基功能单体2-4份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，成膜助剂1-5份，pH调节剂1-5份，去离子水55-65份。


2.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述有机硅助剂采用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上。


3.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述交联单体采用丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种以上。


4.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述羧基功能单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐中的一种或两种以上。


5.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述乳化剂采用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚、乙烯基磺酸钠、月桂醇醚磷酸酯、反应型乳化剂COPS-1、COPS-2、反应型乳化剂SR-10、SR-20中的一种或两种以上。


6.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种以上。


7.根据权利要求1所述的一种具备优异耐水耐沾污性能的哑光罩面纯丙乳液，其特征在于，所述成膜助剂采用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、OE-300中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱超，唐兵，杨文涛，
申请(专利权)人：广东巴德富新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44