CN101463217A - 一种水溶性丙烯酸酯涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性丙烯酸酯涂料的制备方法，其方法步骤为：将丙烯酸乳液、石蜡乳液和增稠剂高速分散后，再加入防腐剂、消泡剂，用磷酸氢二钠调整混合物的pH值为7－10，经80～100目的铜网过滤，制得涂料，且方法简单，成本低。所得的丙烯酸酯涂料是临时保护的可剥性涂料，且具备易于施工、对底涂膜无影响，成本较低和使用范围广等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性涂料的制备方法，尤其涉及一种应用于涂膜临时保护的一种环保型的丙烯酸涂料的制备方法。
背景技术
工件在交付使用前的运输和储存过程中往往会受到煤烟、尘土、铁锈粉污染，酸雨、鸟粪、紫外光的侵蚀，或者轻微机械的碰撞和刮伤等，因影响产品的外观从而降低商品价值。因产品的外观受到影响，需要对涂膜进行修补，浪费人力和物力。为了临时保护涂膜，一般方法是在涂膜表面，或者涂上一层薄薄的蜡和丙烯酸树脂。但形状复杂工件的贴塑料膜不适用，并且成本较高。而涂蜡和丙烯酸树脂保护性能不良，保护膜去除困难，还需要解决污水排放问题。
中国发明专利1699483A公开了一种金属用可剥涂料极其制造方法。所述涂料主要成分包括80-85％的氯蜡树脂、15-20％的醋酸丁酸纤维素及少量硅油。此种涂料可以刷涂或喷涂的方式涂覆于金属表面，溶剂挥发后则可在被涂物表面形成一层保护膜，用于金属表面装饰及表面防水、防油的暂时保护。此种涂料外观装饰性差，因溶剂的存在而造成环境污染，不适合涂层的临时保护。
发明内容：
本发明需要解决的技术问题是提供一种生产方法简单、生产成本低、能临时保护工件表面的可剥性丙烯酸酯涂料的制备方法。
本发明要解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水溶性丙烯酸酯涂料的制备方法，步骤为：将丙烯酸酯乳液、石蜡乳液和增稠剂高速分散后，再加入防腐剂、消泡剂，用磷酸氢二钠调整混合物的pH值为7-10，经80～100目的铜网过滤，制得涂料成品。该生产方法简单、生产成本低。
进一步：所述的丙烯酸酯乳液由预乳化液的制备、种子乳液的合成和聚合反应制得；所述的预乳化液制备是将十二烷基硫酸钠SDS与聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10放入反应釜中，用去离子水加热溶解后再升温，当温度达到50±10℃时，在搅拌条件下滴加预乳化液单体，滴加完毕后再搅拌0.5-1.5小时；所述的种子乳液的合成是将SDS、聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和去离子水在反应釜中加热搅拌溶解，待反应釜温度升高到70℃±10℃时，先滴加过硫酸钾KPS溶液，再滴加种子乳液单体，保温1.5-3小时，制得种子乳液；所述的聚合反应是将上述步骤制得的种子乳液加热升温到70℃±10℃时，滴加KPS溶液，和前述步骤制得的预乳化液，2～3小时内滴完毕，保温1-3小时，再滴加KPS溶液，保温2-3小时制得丙烯酸酯乳液。所述的预乳化液单体是甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸丁酯BA、丙烯酸AA的混合物；所述的种子乳液单体是甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸丁酯BA的混合物。所述的石蜡乳液由下述方法制得，在反应釜中加入山梨醇单油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚和去离子水，在搅拌状态下升温至80-90℃，再加入石蜡溶液，搅拌0.5-1.5小时后制得。
一种由上述制备方法所得的丙烯酸酯涂料，按重量百分比计，丙烯酸酯乳液85-90％、石蜡乳液10-14％增稠剂0.5-1％，防腐剂0-0.1％、消泡剂0-0.05％。本发明制得的丙烯酸酯涂料是临时保护的可剥性涂料，易于施工、对底涂膜无影响，成本较低和使用范围广等特点。
作为丙烯酸酯乳液树脂类涂料，不含有机溶剂和其它对人体及环境有害的物质，对酸雨、鸟粪、花粉、铁粉等污染有优良的保护功能，涂膜剥离方便，用手工或者高压水流能够将涂膜轻易剥离，对工件外观没有影响，可剥涂膜对被保护涂膜没有任何影响，符合家电、汽车、电器产品的临时保护要求，相比手工贴膜更省时、省材料、省劳力，且表面效果好于贴膜。
具体实施方式：
本发明的主旨是改进丙烯酸酯涂料的原材料及工艺参数，使得丙烯酸酯涂料的制备方法简单、成本低，所得的丙烯酸酯涂料能临时保护工件表面且具有可剥性，符合家电、汽车、电器产品的临时保护要求。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施方式中所提及的内容并非对本发明的限定，制备方法中参数的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
首先简述本发明的基本方案：一种水溶性丙烯酸酯涂料的制备方法，步骤为：将丙烯酸乳液、石蜡乳液和增稠剂高速分散后，再加入防腐剂、消泡剂，用磷酸氢二钠调整混合物的pH值为7-10，经80～100目的铜网过滤，制得涂料成品。
实施例1
(1)丙烯酸酯乳液的合成和石蜡乳液的配制
i、丙烯酸酯乳液的合成包括如下步骤，预乳化液的制备、种子乳液的合成和聚合反应：
取1g十二烷基硫酸钠SDS、0.5g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和80g去离子水在反应釜中加热搅拌溶解，称取44g甲基丙烯酸甲酯MMA、44g丙烯酸丁酯BA和2g丙烯酸AA于单体槽中，温度升高到50℃后，在强烈搅拌下往反应釜中滴加单体，滴加完毕后，搅拌1小时，制得预乳化液；
取1g十二烷基硫酸钠SDS、0.5g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和20g去离子水在反应釜中加热溶解，在单体槽中加入5g甲基丙烯酸甲酯MMA和5g丙烯酸丁酯BA，待反应釜温度升高到70℃时后，在10分钟内滴加完毕1g 10％的过硫酸钾KPS水溶液，20分钟后，在2小时内滴加完毕单体槽中物质，保温2小时，制得种子乳液；
将上述步骤制得的种子乳液加热升温到70℃时，滴加完毕3g10％的KPS溶液和上述步骤制得的预乳化液，2小时内滴完毕，保温2小时，再滴1g10％的KPS溶液，保温2小时，制得丙烯酸酯乳液。
ii石蜡乳液的制备
在反应釜中加入0.1g山梨醇单油酸酯、0.1g壬基酚聚氧乙烯醚和12g去离子水，在搅拌状态下升温至80-90℃，再加入1.7g石蜡溶液，搅拌1小时，制得石蜡乳液。
(2)可剥涂料的制备
将上述步骤制得的石蜡乳液和丙烯酸酯乳液混合，再加入1g增稠剂、0.1g防腐剂和0.05g消泡剂，搅拌1.5小时，用磷酸氢二钠调整pH值到8，经80-100目的铜网过滤并包装，制得可剥涂料。
实施例2
(1)丙烯酸酯乳液的合成和石蜡乳液的配制
i、丙烯酸酯乳液的合成同实施例1。
ii、石蜡乳液的制备同实施例1。
(2)可剥涂料的制备
称取上述步骤制得的石蜡乳液12g和丙烯酸酯乳液88g混合，再加入1g增稠剂，搅拌1小时，再静置1小时，用磷酸氢二钠调整pH值到9，经80-100目的铜网过滤并包装，制得水性可剥涂料。
实施例3
(1)丙烯酸酯乳液的合成和石蜡乳液的配制
i、丙烯酸酯乳液的合成包括如下步骤，预乳化液的制备、种子乳液的合成和聚合反应：
取0.75g十二烷基硫酸钠SDS、2g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和80g去离子水在反应釜中加热搅拌溶解，称取44g甲基丙烯酸甲酯MMA、44g丙烯酸丁酯BA和2g丙烯酸AA于单体槽中，温度升高到50℃后，在强烈搅拌下往反应釜中滴加单体，滴加完毕后，搅拌1.5小时，制得预乳化液；
取0.75g十二烷基硫酸钠SDS、2g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和20g去离子水在反应釜中加热溶解，在单体槽中加入5g甲基丙烯酸甲酯MMA和5g丙烯酸丁酯BA，待反应釜温度升高到70℃时后，在10分钟内滴加完毕0.8g10％的过硫酸钾KPS水溶液，20分钟后，在3小时内滴加完毕单体槽中物质，保温1.5-3小时，制得种子乳液；
将上述步骤制得的种子乳液加热升温到70℃时，滴加完毕2.4g10％的KPS溶液和上述步骤制得的预乳化液，3小时内滴完毕，保温2.5小时，再滴0.8g10％的过硫酸钾KPS溶液，保温2小时，制得丙烯酸酯乳液
ii石蜡乳液的制备
在反应釜中加入0.1g山梨醇单油酸酯和12g去离子水，在搅拌状态下升温至80-90℃，再加入1.6g石蜡溶液，搅拌1小时，制得石蜡乳液。
(2)可剥涂料的制备同实施例1。
实施例4
(1)丙烯酸酯乳液的合成和石蜡乳液的配制
i、丙烯酸酯乳液的合成包括如下步骤，预乳化液的制备、种子乳液的合成和聚合反应：
取1g十二烷基硫酸钠SDS、1.5g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和80g去离子水在反应釜中加热搅拌溶解，称取40g甲基丙烯酸甲酯MMA、40g丙烯酸丁酯BA和2g丙烯酸AA于单体槽中，温度升高到50℃后，在强烈搅拌下往反应釜中滴加单体，滴加完毕后，搅拌1.5小时，制得预乳化液；
取1g十二烷基硫酸钠SDS、1.5g聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和20g去离子水在反应釜中加热溶解，在单体槽中加入7g甲基丙烯酸甲酯MMA和5g丙烯酸丁酯BA，待反应釜温度升高到70℃时后，在10分钟内滴加完毕0.8g10％的过硫酸钾KPS水溶液，20分钟后，在3小时内滴加完毕单体槽中物质，保温1.5-3小时，制得种子乳液；
将上述步骤制得的种子乳液加热升温到70℃时，滴加完毕2.4g10％的KPS溶液和上述步骤制得的预乳化液，3小时内滴完毕，保温2.5小时，再滴0.8g10％的过硫酸钾KPS溶液，保温2小时，制得丙烯酸酯乳液
ii石蜡乳液的制备
在反应釜中加入2g山梨醇单油酸酯、1g壬基酚聚氧乙烯醚和81g去离子水，在搅拌状态下升温至80-90℃，再加入16g石蜡溶液，搅拌1小时，制得石蜡乳液。
(2)可剥涂料的制备。
称取上述步骤制得的石蜡乳液12g和丙烯酸酯乳液88g混合，再加入1g增稠剂、0.1g防腐剂和0.05g消泡剂，搅拌1.5小时，用磷酸氢二钠调整pH值到8，经80-100目的铜网过滤并包装，制得可剥涂料。
Claims (5)
1、一种水溶性丙烯酸酯涂料的制备方法，步骤为：将丙烯酸酯乳液、石蜡乳液和增稠剂高速分散后，再加入防腐剂、消泡剂，用磷酸氢二钠调整混合物的pH值为7-10，经80～100目的铜网过滤，制得涂料成品。
2、根据权利用要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的丙烯酸乳液经过预乳化液的制备、种子乳液的合成和聚合反应制得；
所述的预乳化液制备是将十二烷基硫酸钠SDS与聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10放入反应釜中，用去离子水加热搅拌，溶解后再升温，当温度达到50±10℃时，在搅拌条件下滴加预乳化液单体，滴加完毕再搅拌0.5-1.5小时；
所述的种子乳液的合成是将十二烷基硫酸钠SDS、聚氧化乙烯烷芳基醚OP-10和去离子水在反应釜中加热溶解，待反应釜温度升高到70℃±10℃时，先滴加过硫酸钾KPS溶液，再滴加种子乳液单体，保温1-3小时，制得种子乳液；
所述的聚合反应是将上述步骤制得的种子乳液加热升温到70℃±10℃时，滴加过过硫酸钾KPS溶液和前述步骤制得的预乳化液，2～3小时内滴完毕，保温1-3小时，再滴加过硫酸钾KPS溶液，保温2-3小时制得丙烯酸酯乳液。
3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的预乳化液单体是甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸丁酯BA、丙烯酸AA的混合物；所述的种子乳液单体是甲基丙烯酸甲酯MMA与丙烯酸丁酯BA的混合物。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述的石蜡乳液由下述方法制得，在反应釜中加入山梨醇单油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚和去离子水，在搅拌状态下升温至80-90℃，再加入石蜡溶液，搅拌0.5-1.5小时后制得。
5、一种根据权利要求1-3中任一项制备方法所得的丙烯酸酯涂料，其特征在于：按重量百分比计，丙烯酸酯乳液85-90％、石蜡乳液10-14％、增稠剂0.5-1％、防腐剂0-0.1％、消泡剂0-0.05％。
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