高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液及其制备方法技术

本发明专利技术属于水性乳液技术领域，具体涉及高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液及其制备方法。所述高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液，以丙烯酸、苯乙烯为硬单体，丙烯酸丁酯为软单体，并引入特殊功能性单体和链转移剂，采用十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种作为阴离子乳化剂，在中和剂、引发剂、氧化剂、还原剂、杀菌剂、消泡剂的作用下，采用核壳乳液聚合方式合成得到。本发明专利技术增强了乳液粘接性和基材附着力，漆膜的耐盐雾时间大于900h，光泽达96%以上，同时乳液体系配方具有较高的玻璃化温度，增强了漆膜硬度和耐磨耐划伤性能。度和耐磨耐划伤性能。

【技术实现步骤摘要】
高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性乳液
，具体涉及高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性乳液是水性工业涂料的主要原材料之一，具有优异的环保性、耐水性、耐候性和抗闪锈性等优点，广泛应用在轻/中防腐、彩瓦、钢结构等领域。但是，目前水性工业涂料的耐盐雾性普遍不高，一般在80
‑
120h，光泽也只有80
‑
85
°
，无法满足高端产品要求的高耐盐雾性和高光泽。
[0003]为了提高丙烯酸涂料的光泽度和耐盐雾性，专利CN114380934A公开了一种高光泽水性工业漆用丙烯酸乳液，包括以下重量份原料：苯乙烯280
‑
300份，丙烯酸正丁酯80
‑
85份，丙烯酸
‑2‑
乙基己酯75
‑
80份，衣康酸4
‑
7份，磷酸酯单体5
‑
7份，碳酸钠0.1
‑
0.15份，第一引发剂溶液10
‑
14份，第二引发剂溶液60
‑
76份，反应型阴离子乳化剂7
‑
9份，苯乙烯磺酸钠1份。在该原料组合下，得到的丙烯酸乳液光泽和耐水性提高明显，但是耐盐雾性仍待进一步提高。
[0004]专利CN114262546A中公开了一种水性高光耐盐雾的丙烯酸涂料，通过选用乳液粒径小、成膜光泽高和对粉料有很好的包覆作用的水性改性丙烯酸乳液，得到高光泽的水性丙烯酸防腐涂料，再选用改性防锈颜料，并调整乳液和改性防锈颜料的用量，来提高涂层的耐盐雾性。该涂料形成的涂层的光泽度不低于90%，耐盐雾时间不低于300h，但是耐水效果不理想，耐盐雾性也有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：提供一种高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液，粘接性和基材附着力提高，漆膜的耐盐雾时间大于900h，光泽达95%以上，同时乳液体系配方具有较高的玻璃化温度，增强了漆膜硬度和耐磨耐划伤性能；本专利技术还提供其制备方法，工艺简单、生产高效。
[0006]本专利技术所述的高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：（1）预乳化阶段：将丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、功能性单体、链转移剂和阴离子乳化剂加入去离子水中，搅拌乳化，得到混合单体乳液；（2）种子初引发阶段：将去离子水和阴离子乳化剂混合，加热至86
‑
88℃，搅拌均匀，加入中和剂，搅拌10
‑
30s后，加入部分混合单体乳液作为种子，将温度保持在81
‑
83℃，加入引发剂，搅拌4
‑
8min，进行种子初引发反应；（3）共滴加阶段：在反应体系中继续加入剩余混合单体乳液和氧化剂、还原剂，继续搅拌100
‑
200min，进行共滴加氧化还原反应；（4）后消除阶段：在反应体系温度降至50℃以下，继续加入氧化剂、还原剂、中和剂、杀菌剂和消泡剂，继续搅拌10
‑
30min，进行后消除氧化还原反应，得到高光泽超长耐盐
雾水性丙烯酸乳液。
[0007]本专利技术中，所述功能性单体为索尔维PAM
‑
100、索尔维PAM
‑
200、索尔维PM1500EC、索尔维COPS
‑
3中的至少一种。本专利技术所采用的功能性单体具有高活性，起到交联作用，能提高乳液稳定性，增强乳液附着力与粘结能力。
[0008]本专利技术中，所述链转移剂为正十二硫醇、叔十二硫醇、凯茵MMP、3
‑
巯基丙酸中的至少一种。链转移剂的作用是调节产品的分子量。
[0009]本专利技术中，所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。
[0010]本专利技术中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
[0011]本专利技术中，所述还原剂为异抗坏血酸、吊白块、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠中的至少一种。
[0012]本专利技术中，所述氧化剂为过硫酸铵、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
[0013]本专利技术中，所述中和剂为碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠、氨水中的至少一种。
[0014]本专利技术中，所述杀菌剂为陶氏化学KATHAN LXE、霍夫曼D
‑
35、霍夫曼M
‑
10、德谦DS
‑
125中的至少一种。杀菌剂添加时必须保持体系温度在50℃以下，温度高于50℃时杀菌剂会失效。
[0015]本专利技术中，所述消泡剂为陶氏化学NXZ、万华A
‑
10、霍夫曼S10中的至少一种。
[0016]优选的，本专利技术在加入引发剂、氧化剂、还原剂、中和剂、杀菌剂和消泡剂时，以水溶液的形式加入，即：先将上述助剂溶于去离子水中，充分溶解后再加入反应体系中。
[0017]优选的，本专利技术的整个制备过程中，搅拌速率为150
‑
200rpm。
[0018]本专利技术的预乳化阶段中，所用到的原料重量份数为：丙烯酸5
‑
15份，苯乙烯35
‑
45份，丙烯酸丁酯30
‑
40份，功能性单体5
‑
10份，链转移剂5
‑
10份，阴离子乳化剂2
‑
4份，去离子水20
‑
30份。
[0019]优选的，预乳化阶段中的乳化温度为20
‑
40℃，乳化时间为15
‑
30min。
[0020]本专利技术的种子初引发阶段中，所用到的原料重量份数为：去离子水20
‑
30份，阴离子乳化剂1.5
‑
2.5份，混合单体乳液1
‑
5份，中和剂0.1
‑
1份，引发剂0.1
‑
1份。
[0021]在种子初引发阶段，阴离子乳化剂的用量至关重要，用量过多会使乳液粒径减小，粘度升高甚至产生凝胶，影响乳液质量；用量过少会使乳液粒径增大，可能导致乳液体系不稳定，达不到使用要求。
[0022]本专利技术的共滴加阶段中，所用到的原料重量份数为：氧化剂0.1
‑
1份，还原剂0.1
‑
1份。
[0023]本专利技术的后消除阶段中，所用到的原料重量份数为：氧化剂0.1
‑
1份，还原剂0.1
‑
1份，中和剂0.1
‑
1份，杀菌剂0.5
‑
1份，消泡剂0.01
‑
0.1份。
[0024]本专利技术所述的高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液，由上述制备方法制备得到，其平均粒径在80
‑
100nm之间，固含量为45
‑
50wt.%，pH值为7
‑
9，25本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）预乳化阶段：将丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、功能性单体、链转移剂和阴离子乳化剂加入去离子水中，搅拌乳化，得到混合单体乳液；（2）种子初引发阶段：将去离子水和阴离子乳化剂混合，加热至86
‑
88℃，搅拌均匀，加入中和剂，搅拌10
‑
30s后，加入部分混合单体乳液作为种子，将温度保持在81
‑
83℃，加入引发剂，搅拌4
‑
8min，进行种子初引发反应；（3）共滴加阶段：在反应体系中继续加入剩余混合单体乳液和氧化剂、还原剂，继续搅拌100
‑
200min，进行共滴加氧化还原反应；（4）后消除阶段：在反应体系温度降至50℃以下，继续加入氧化剂、还原剂、中和剂、杀菌剂和消泡剂，继续搅拌10
‑
30min，进行后消除氧化还原反应，得到高光泽超长耐盐雾水性丙烯酸乳液；所述功能性单体为索尔维PAM
‑
100、索尔维PAM
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200、索尔维PM1500EC、索尔维COPS
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3中的至少一种；所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种；预乳化阶段中，所用到的原料重量份数为：丙烯酸5
‑
15份，苯乙烯35
‑
45份，丙烯酸丁酯30
‑
40份，功能性单体5
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10份，链转移剂5
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10份，阴离子乳化剂2
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4份，去离子水20
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30份；种子初引发阶段中，所用到的原料重量份数为：去离子水20
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30份，阴离子乳化剂1.5
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2.5份，混合单体乳液1
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5份，中和剂0.1
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1份，引发剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的高光...

【专利技术属性】
技术研发人员：范自全，路玲，张静，
申请(专利权)人：山东世纪联合新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：