环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为共聚单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯、不饱和烃基酸为功能性单体，以离子型乳化剂和非离子乳化剂的复合物为复合乳化剂，以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂引发聚合而形成的自交联网状聚合物。由于环氧基团的引入，在一定程度上提高了共聚物的相容性、热稳定性及耐水性；乳液漆膜具有很好的致密性，耐腐蚀性、耐水性、耐溶剂性、附着力也有较大提高。以其为成膜物复合无机高分子填料制备的内墙涂料，涂层结构疏松，存在大量的空隙涂层，比表面积大，内部富含孔道和空隙，因此具有很好的通透性、吸水性和保水性，能使室内保持适宜的湿度，是一种绿色环保的调湿涂料。

【技术实现步骤摘要】
环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用
本专利技术属于高分子
，涉及一种环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备方法；本专利技术同时还涉及以该有环氧基丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物在制备室内调湿涂料中的应用。
技术介绍
空气湿度是一项与人体健康和工作生活密切相关的重要环境参数，过高过低都会影响人们的正常生活。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003规定，室内相对湿度标准值，夏季空调房间为40% 60%，冬季采暖房间为30% 60%，综合考虑微生物生长、人体发病、物品变质以及舒适度等各种因素，公认最佳相对湿度范围是40% 60%。控制室内湿度对生产生活都显得十分重要，尤其对南方潮湿和北方干旱地区，调节湿度尤为重要。调湿涂料是具有吸、放湿特性的功能涂料，可以在被涂物的表面上形成具有保护、装饰、调湿功能的涂膜。作为调湿性能的调湿涂料应具备以下特征:1)具有优良的通透性。2)具有优良的吸水性和保水性。3)涂膜吸水后不能起泡、脱落，墙体不能变形，否则就没有意义。传统的调湿涂料，按成膜物来源可分为无机型、有机型和有机/无机复合调湿涂料，他们都因存在以下缺点而很少商品化，大多只停留在研究阶段:1)调湿效果不明显；2)涂层在高湿环境下易粉化脱落；3)当底材透水或涂层遇水时，涂膜会起泡脱落，影响其美观和性能。中国专利CN200810187001.6公开了一种无皂核壳乳液型两亲聚合物树脂，由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN200810017742.X提供了一种具有亲水性和亲油性的两亲聚合物树脂，由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺，己二酰肼等单体聚合而成。CN200810187002.0提供了一种乳液型两亲聚合物树脂，由不饱和烃基酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN200810187003.5提供了一种无皂乳液型两亲聚合物树脂，由不饱和烃基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN201010233081.1提供了一种马铃薯接枝乳液，是由马铃薯淀粉、不饱和烃基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体接枝聚合而成。以上述各聚合物树脂为涂料主要成膜物，结合各类无机高分子填料，制备的涂料集装饰性、调湿性、通透性、保温、防结露、耐水耐碱、抗菌等为一体，作为内墙调试涂料具有很好的应用前景。但是，这些聚合物树脂的配方及制备工艺比较复杂，而且其成膜性及热稳定性不够理想。甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一 种(甲基)丙烯酸酯缩水甘油醚类单体，无色透明液，不溶于水，易溶于有机溶剂，对皮肤和粘膜有刺激性，几乎无毒。由于GMA环氧基及不饱和双键都具有较高的反应活性，将其应用于对丙烯酸酯乳液的改性，可以提高涂料的耐候性和成膜性能。同时环氧基和羧基反应以后都会有残余的羟基存在，这些羟基不足以形成亲水性的固化聚合物，但是它们的极性足以使聚合物粘结到木头、灰泥、砖墙、水泥和金属上，从而提高了涂料的附着力和耐洗刷性能。因此对其进行研究探讨有着极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种配方简单，成膜性及热稳定性良好的环氧基丙烯酸酯共聚物乳液； 本专利技术的另一目的是提供一种上述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法； 本专利技术的目的之三，是以环氧基丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物用于生产内墙调湿涂料。(一)环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备 本专利技术的环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为共聚单体，不饱和烃基酸为功能单体，甲基丙烯酸酯缩水甘油酯为功能性单体，以去离子水为溶剂，离子型乳化剂和非离子乳化剂的复合物为复合乳化剂，碳酸氢钠为中和剂，以过硫酸钾或过硫酸铵为弓I发剂引发聚合而形成的自交联网状聚合物。所述各原料按以下重量份进行配比: 甲基丙烯酸甲酯广50份，丙·烯酸丁酯f 50，不饱和烃基酸广30，甲基丙烯酸缩水甘油酯Γ30份，碳酸氢钠Γ10份、引发剂Γ10份、复合乳化剂Γ10份，去离子水Γ50份。制备方法:在反应器中加入去离子水、复合乳化剂及f 20%的单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、不饱和烃基酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯，于3(T70°C下搅拌预乳化l(T80min ;升温至6(T95°C，将剩余的单体及引发剂在l 5h内滴加到反应器中，搅拌下聚合反应f6h，得到蓝相白色环氧基丙烯。所述不饱和烃基酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸中的至少一种。所述复合乳化剂中，非离子型乳化剂为Tween-20，离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠，且离子型乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1:广1:9。(二)环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的性能 1、环氧基丙烯酸酯共聚物乳液(EAE)的基本性能 按GB/T 20623-2006建筑涂料的标准和方法进行测试，并和未添加甲基丙烯酸缩水甘油酯的纯丙烯酸酯乳液(PA)相比较。结果见表I。表1:乳液基本性能检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为共聚单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯、不饱和烃基酸为功能性单体，以去离子水为溶剂，离子型乳化剂和非离子乳化剂的复合物为复合乳化剂，碳酸氢钠为中和剂，以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂引发聚合而形成的自交联网状聚合物。

【技术特征摘要】
1.环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为共聚单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯、不饱和烃基酸为功能性单体，以去离子水为溶剂，离子型乳化剂和非离子乳化剂的复合物为复合乳化剂，碳酸氢钠为中和剂，以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂引发聚合而形成的自交联网状聚合物。2.如权利要求1所述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，其特征在于:所述各原料按以下重量份进行配比:甲基丙烯酸甲酯I 50份，丙烯酸丁酯I 50份，甲基丙烯酸酯缩水甘油酯I 30份,不饱和烃基酸I 30份,碳酸氢钠I 10份、引发剂I 10份、复合乳化剂I 10份,去尚子水I 50份。3.如权利要求1或2所述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于:所述不饱和烃基酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸中的至少一种。4.如权利要求1或2所述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法，其特征在于:所述复合乳化剂中，非离子型乳化剂为Tween-20，离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠，且离子型乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1:1 1:9。5.如权利要求1所述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法，在反应器中加入去离子水、复合乳化剂及I 20%的单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、不饱和烃基酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯，于30 70°C下搅拌预乳化10 80min ;升温至60 95°C，将剩余的单体及引发剂在I 5h内滴加到反应器中，搅拌下聚合反应I 6h，得到蓝相白色环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，用100目筛子过滤，既得环氧基丙烯酸酯共聚物乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣民，王晓雯，朱永峰，何玉凤，吴战民，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：