一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：将乳化剂一、水、软单体、硬单体、交联单体、功能单体混合均匀，配置得到单体预乳化液备用；将乳化剂二、水混合均匀，配置得到反应釜底液，然后升温至84

【技术实现步骤摘要】
一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法


[0001]本专利技术涉及丙烯酸乳液
，尤其是涉及一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法。

技术介绍

[0002]水性乳液相对于溶剂类油性乳液，制造、施工等环保性更为突出。水性乳液以水作为溶剂和稀释剂，不仅性价比高，而且没有毒、没有气味，因此没有起爆的危险，对人体健康也没有危害。水性丙烯酸乳液是以丙烯酸类单体为主要原料，其优点耐水、耐候性好，是水性漆生产企业推向市场的功能型产品。
[0003]在建筑涂料中，例如应用于外墙或内墙时，大部分是水泥基材质，水泥材质易泛碱，导致涂料与基材的结合力差，易脱落、开裂，大大降低材料的防水、保护、附着等性能，这其中特别是乳液对涂料的性能具有决定性影响，因此，如何提高水性乳液对基材的渗透包裹性，以提高对基材的保护性能，是行业内需要重点关注并解决的问题。现有技术主要通过提升乳液漆膜硬度和加大涂刷量等方式满足其附着力和加固性要求，未能从乳液产品本身做出改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，通过改进乳液的粒径和提升对基材的渗透包裹，有效加固基材内里，从而在同等施工条件下，大大提升对基材和墙体的保护。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将乳化剂一、水、软单体、硬单体、交联单体、功能单体混合均匀，配置得到单体预乳化液备用；
[0008](2)将乳化剂二、水混合均匀，配置得到反应釜底液，然后升温至84
‑
85℃，之后加入2～4％的单体预乳化液，再加入引发剂一，反应10
‑
12分钟，制备得到种子乳液；
[0009](3)制备种子乳液后，开始往反应釜同时滴加剩余的单体预乳化液和引发剂二进行反应，当单体预乳化液剩余25
‑
35％时，将后加功能单体加入单体预乳化液中，继续滴加至反应结束，反应结束后保温；
[0010](4)保温结束后，对所得乳液进行后处理，即得到成品。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述单体预乳化液由以下重量份的原料组分组成：乳化剂一1
‑
1.5份，水15
‑
25份，软单体5
‑
7份，硬单体13
‑
17份，交联单体4
‑
6份，功能单体3
‑
4份。
[0012]进一步优选地，步骤(1)所述单体预乳化液由以下重量份的原料组分组成：乳化剂一1.3份，水18
‑
21份，软单体6份，硬单体15份，交联单体5份，功能单体3.5份。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述反应釜底液由以下重量份的原料组分
组成：乳化剂二3.5
‑
4份、水14
‑
20份。进一步优选地，步骤(1)所述单体预乳化液由以下重量份的原料组分组成：乳化剂二3.7份、水15
‑
18份。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述乳化剂一与乳化剂二均是由阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂组成的混合物。
[0015]优选地，乳化剂一与乳化剂二的质量比为1:2.5
‑
3，其中，乳化剂一中阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂的质量比为2
‑
3:1；乳化剂二中阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂的质量比为1
‑
2:1。
[0016]优选地，所述阴离子乳化剂选自烷基苯磺酸盐，例如，具体可以采用直链烷基苯磺酸钠，作为一种具体的实施方式，可以采用索尔维DS
‑
4AP。
[0017]所述非离子型表面活性剂为环氧乙烷环氧丙烷嵌段的聚醚类乳化剂，例如，作为一种具体的实施方式，可以采用优创M
‑
64。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)中所述后加功能单体为丙烯酸叔丁酯，所述后加功能单体与预乳化单体总量的重量比为1:5
‑
6。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(4)所述后处理具体为，加入引发剂三以消除残余单体，85
‑
88℃保温60
‑
90分钟，之后降温40℃以下，调解pH至7
‑
9，搅拌15分钟以上，过滤出料。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)、步骤(3)滴加反应总时间控制在3.5
‑
4小时，滴加完86
‑
88℃保温反应1.5
‑
2.0小时。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，所述软单体为丙烯酸酯类软单体，选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯中至少一种，较佳地为丙烯酸异辛酯。
[0022]作为本专利技术优选的技术方案，所述硬单体包括苯乙烯类单体(苯乙烯、3
‑
氯苯乙烯、4
‑
氯苯乙烯、对氯苯乙烯等)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯，较佳地，采用苯乙烯。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述交联单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的一种或多种，较佳地，具体可以采用甲基丙烯酸羟乙酯。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，所述功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种，较佳地，例如，具体可以采用质量比为3:3
‑
5的丙烯酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合物。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，所采用的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠，引发剂以水溶液形式加入，引发剂一、引发剂二与引发剂三的质量分别占总引发剂量的40
‑
50％、45
‑
55％、5
‑
15％。
[0026]本专利技术提供的丙烯酸乳液对水泥等基材具有优异的渗透包裹性，耐水、耐碱、抗泛盐碱性、加固性优异，对基材的粘结强度好。本专利技术乳液主要以苯乙烯为硬单体，复配了软单体，含有羟基或甲基丙烯酸酯基团的交联单体，以及含有羧基、甲基丙烯酸基团、缩水甘油酯基团等的功能单体，其中苯乙烯单体有助于提高的乳液的硬度和强度，而羟基、甲基丙烯酸酯基团、羧基等基团发生偶联反应，形成强度较高的共价键结合力，增加反应活性和交联度。
[0027]本专利技术采用种子乳液聚合方式，在反应初期，少部分预乳化单体经引发剂作用在
乳化剂中先进行初步聚合(即种子乳液聚合)，在胶束中形成一定数目粒径足够小的乳胶粒后，再与其他大量单体原料继续聚合，通过控制单体在乳化剂中的浓度以及滴加速度，制备得到纳米级(<90nm)的细粒径乳胶粒子，细粒径乳胶粒有助于改善乳液的渗透性。本专利技术关键之处在于，在反应中后期，即在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乳化剂一、水、软单体、硬单体、交联单体、功能单体混合均匀，配置得到单体预乳化液备用；(2)将乳化剂二、水混合均匀，配置得到反应釜底液，然后升温至84
‑
85℃，之后加入2～4％的单体预乳化液，再加入引发剂一，反应10
‑
12分钟，制备得到种子乳液；(3)制备种子乳液后，开始往反应釜同时滴加剩余的单体预乳化液和引发剂二进行反应，当单体预乳化液剩余25
‑
35％时，将后加功能单体加入单体预乳化液中，继续滴加至反应结束，反应结束后保温；(4)保温结束后，对所得乳液进行后处理，即得到成品。2.根据权利要求1所述的一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述单体预乳化液由以下重量份的原料组分组成：乳化剂一1
‑
1.5份，水15
‑
25份，软单体5
‑
7份，硬单体13
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17份，交联单体4
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6份，功能单体3
‑
4份。3.根据权利要求2所述的一种水性高渗透加固型丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述软单体为丙烯酸酯类软单体，选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯中至少一种；和/或，所述硬单体包括苯乙烯类单体、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯；和/或，所述交联单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的一种或多种，较佳地，具体可以采用甲基丙烯酸羟乙酯；和/或，所述功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁杰，
申请(专利权)人：上海保立佳化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：