一种水性丙烯酸酯防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液及其制备方法。该乳液具有核

【技术实现步骤摘要】
一种水性丙烯酸酯防水涂料及其制备方法


[0001]本专利技术公开一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液及其制备方法，属于防水涂料


技术介绍

[0002]随着环保相关法律法规的实行和人们环保意识的日益增强，水性防水涂料受到人们的青睐。聚合物乳液防水涂料是一种主要以水性丙烯酸酯乳液为成膜物质的单组分水性防水涂料，不含有机溶剂，开桶即可直接施涂。根据相关国家及行业标准，聚合物乳液防水涂料的各项性能要求指标均低于溶剂型聚氨酯防水涂料，且在实际应用过程中存在强度低、延伸性差、耐低温性差阻燃性能差等缺陷，其推广和应用具有局限性。另一方面，水性丙烯酸酯乳液在制备后期需要加入小分子氨类中和剂，部分中和聚合侧链的羧基，使其部分电离，以保持乳液的稳定性。常用的小分子中和剂为氨水或有机氨，如三乙胺、乙醇胺系列、及2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇(AMP
‑
95)等，但这类物质会给丙烯酸酯乳液和水性丙烯酸酯防水涂料引入氨氮，不环保，且在户外高温条件下会给施工人员带来危害。
[0003]在现有的技术中，为了提高水性丙烯酸酯防水涂料的力学性能，研究人员常通过在合成丙烯酸酯乳液配方中添加大量交联单体，增加聚合物交联密度以提高防水涂料的拉伸强度，但这种方法带来了负面影响有：一方面聚合物玻璃化转变温度(Tg)提高，产品耐低温性能差；另一方面，单一过多的增加交联结构，提高聚合物交联密度，聚合物链段运动受到较大限制，导致成品涂料的延伸性大幅度降低。
[0004]在消除丙烯酸酯乳液及防水涂料中的氨氮方面，现有技术手段主要是在制备乳液配方中不加烯酸类单体，而用多于烯酸类单体量的水性聚合单体(也叫聚合稳定剂)与丙烯酸酯类单体进行共聚，常见的这类单体有乙烯基磺酸钠、3
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烯丙氧基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、烯丙醇聚氧乙烯醚等。这种方法存在以下问题：烯酸类单体与丙烯酸酯类单体具有很好的相容性，且竞聚率低，可按照配方设计在乳胶粒中进行均匀的共聚反应。而水性聚合单体的亲水性太强，难溶于丙烯酸酯类单体，大部分游离于胶束外而存在于水相，在水性引发剂存在条件下更趋向于在水相自聚成核，这就导致乳液聚合物侧链的亲水基团较少，乳液粒径大，储存稳定性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是解决目前水性丙烯酸酯防水涂料含有氨氮及成膜拉伸强度小、延伸性差问题，为达到本专利技术的技术效果，采取以下技术方案：
[0006]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述防水涂料用水性丙烯酸酯乳液具备核
‑
壳结构，其制备过程中包含以下原料及配比：
[0007]打底液包括：
[0008]乳化剂
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0.54
‑
0.74质量份
[0009]去离子水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32.75
‑
43.50质量份
[0010]核层包括：
[0011][0012][0013]壳层包含：
[0014][0015]后处理剂包括：
[0016]氧化剂
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0.71
‑
0.99质量份
[0017]还原剂
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0.36
‑
0.49质量份
[0018]去离子水
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10.00质量份
[0019]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，包含以下步骤：
[0020](1)制备核层单体预乳化液A和核层引发剂液B
[0021]依次加入去离子水、核层乳化剂，搅拌5
‑
10分钟，逐步加入核层所有单体，高速搅拌乳化60分钟，制得核层单体预乳乳化液A；
[0022]将核层引发剂用去离子水配制成核层引发剂液B；
[0023](2)制备核层乳液
[0024]在聚合反应瓶中依次加入打底去离子水和打底乳化剂，搅拌5
‑
20分钟后加入15％质量的核层单体预乳化液A，升温至60
‑
70℃，加入30％质量的核层引发剂液B，引发后在80
‑
90℃下保温0.5小时，得到种子乳液；接着在2
‑
3小时内同时分别将剩余核层单体预乳化液A和核层引发剂液B滴加入聚合反应瓶中，加完后在80
‑
90℃保温1小时，即得核层乳液；
[0025](3)制备壳层乳液
[0026]依次在乳化瓶中加入去离子水和壳层乳化剂，搅拌5
‑
20分钟后逐步加入壳层所有单体，高速搅拌乳化60分钟，制得壳层单体预乳化液C；
[0027]将壳层引发剂用去离子水配制壳层引发剂液D；
[0028]在80
‑
90℃条件下，1小时内同时将壳层单体预乳化液C和壳层引发剂液D滴加入步骤(2)的核层乳液聚合反应瓶中，加完后在此温度范围内保温1小时，即得壳层乳液；
[0029](4)后处理
[0030]将还原剂与去离子水配制成后处理剂水溶液E；
[0031]将步骤(3)的核壳乳液降温至55
‑
60℃，加入氧化剂，搅拌10
‑
20分钟后，在相同温度条件下，10
‑
20分钟内滴加后处理剂水溶液E，滴加完后在60
‑
65℃保温30分钟；降温至50
℃以下，过滤出料，即得防水涂料用水性丙烯酸酯乳液。
[0032]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种；所述软性单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或两种；所述硬性单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或两种以上的混合物；所述羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或两种的混合物；所述双烯单体为二丙烯酸乙二醇酯、1,4
‑
丁二醇二丙烯酸酯中的一种或两种。
[0033]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述含氨基单体为N
‑
烯丙基丙烯酰胺和二烯丙基胺的混合物。
[0034]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES钠盐)和异构醇聚氧乙烯醚(1310)，两者质量比为2/1。
[0035]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述引发剂为过硫酸钾。
[0036]一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢；所述还原剂为Bruggolite FF6M。
[0037]本专利技术制备的防水涂料用水性丙烯酸酯乳液可用于制备防水涂料，其制备方法如下：
[0038]将200.0克水性丙烯酸酯乳液、1.43克分散剂BYK2010、67.0克粉体填料600目重钙、2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述防水涂料用水性丙烯酸酯乳液具备核
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壳结构，其制备过程中包含以下原料及配比：打底液包括：乳化剂
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0.54
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0.74质量份去离子水
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32.75
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43.50质量份核层包括：壳层包含：后处理剂包括：氧化剂
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0.71
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0.99质量份还原剂
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0.36
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0.49质量份去离子水
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10.00质量份。2.根据权利要求1所述的一种防水涂料用水性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)制备核层单体预乳化液A和核层引发剂液B依次加入去离子水、核层乳化剂，搅拌5
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10分钟，逐步加入核层所有单体，高速搅拌乳化60分钟，制得核层单体预乳乳化液A；将核层引发剂用去离子水配制成核层引发剂液B；(2)制备核层乳液在聚合反应瓶中依次加入打底去离子水和打底乳化剂，搅拌5
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20分钟后加入15％质量的核层单体预乳化液A，升温至60
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70℃，加入30％质量的核层引发剂液B，引发后在80
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90℃下保温0.5小时，得到种子乳液；接着在2
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3小时内同时分别将剩余核层单体预乳化液A和核层引发剂液B滴加入聚合反应瓶中，加完后在80
‑
90℃保温1小时，即得核层乳液；(3)制备壳层乳液依次在乳化瓶中加入去离子水和壳层乳化剂，搅拌5
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20分钟后逐步加入壳层所有单体，高速搅拌乳化60分钟，制得壳层单体预乳化液C；将壳层引发剂用去离子水配制壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛强，耿融，李宏伟，马立博，刘钊，
申请(专利权)人：兰州雨中情防水材料有限公司，
类型：发明
国别省市：