CN103342781A - 氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液及其制备方法。具体说,是水性工业涂料或水性油墨的基料及其制备方法。其特点是用氯乙烯、丙烯酸丁酯、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、去离子水、乳化剂、引发剂、消泡剂等原料,经混合、反应、过筛等步骤而制成。这种共聚乳液成膜后,阻燃性能和耐腐蚀性能都较好,且原材料价格比较便宜,可大大降低使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料或油墨的基料。具体说,是水性工业涂料或水性油墨的基料及其制备方法。
背景技术
目前市场上的水性工业涂料、水性油墨的基料主要是苯丙乳液、纯丙乳液、水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性聚氨酯等,这些乳液树脂成膜后阻燃性能和耐腐蚀性能都较差,且原材料价格昂贵,使用成本高,限制了水性涂料和水性油墨的发展。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液。这种共聚乳液成膜后,阻燃性能和耐腐蚀性能都较好,且原材料价格比较便宜,可大大降低使用成本。
本发明要解决的另一个问题是提供一种氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液的制备方法。
为解决上述问题,采取以下技术方案:
本发明的氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液特点是包括以下重量份数的原料:
氯乙烯40~80重量份;
丙烯酸丁酯20~40重量份;
环氧树脂5~20重量份;
聚乙烯吡咯烷酮0.5~2重量份;
去离子水36~72重量份;
乳化剂0.5~3重量份;
引发剂0.3~0.8重量份;
消泡剂0.1~0.5重量份;
其中,所述乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和辛烷基聚氧乙烯醚中的任意一种;所述引发剂是过流酸铵溶液;所述消泡剂是有机硅或矿物油。所述过流酸铵溶液是用过硫酸铵和清水,按照过硫酸铵:清水=3.6~4.8:150的重量比例混合而成;
制备所述氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液的方法的特点是依次包括以下步骤:
先将氯乙烯、丙烯酸丁酯和环氧树脂一起投入预乳化釜内,搅拌0.9~1.1小时,得到乳化液;与此同时,将乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水一起溶解后倒入聚合反应釜内;
然后,将1/4重量的乳化液和1/4重量的引发剂加入聚合反应釜内,搅拌38~42分钟后对聚合反应釜加温至68~72摄氏度,进行聚合反应;待聚合反应釜内的压力降至0.2MPa后,在6~8小时内连续加入余下的3/4重量的乳化液和3/4重量的引发剂;
之后,对聚合反应釜进行继续升温,当温度升至75摄氏度,并在此温度下维持到反应釜内的压力降至0.1MPa;
之后,进行降温;当反应釜内的物料温度降至39~41摄氏度时,加入消泡剂;
之后,对聚合反应釜进行抽真空,回收未反应的氯乙烯;
最后,用200目筛子对物料进行过滤,得到氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液。
采取上述方案,具有以下优点:
由上述方案可以看出,由于本发明的.氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液由氯乙烯、丙烯酸丁酯、环氧树脂、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、去离子水、非离子型表面活性剂、乳化剂、引发剂和消泡剂等原料而制成,由于含有氯乙烯,使得本发明具有优良的耐溶剂性、阻燃性等。又由于氯乙烯单体是所有单体中价格最低的,丙烯酸丁酯的加入使得其涂膜具有较好的柔韧性,环氧树脂可以提高涂膜的硬度、耐腐蚀等性能,该乳液性能良好,价格低廉,因此可大大降低制造成本。
具体实施方式
实施例一
先选取40重量份的氯乙烯、20重量份的丙烯酸丁酯、5重量份的环氧树脂、0.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮、36重量份的去离子水、0.5重量份的乳化剂、0.3重量份的引发剂、0.1重量份的消泡剂。其中,所述乳化剂是十二烷基苯磺酸钠;所述引发剂是过流酸铵溶液;所述消泡剂是有机硅。所述过流酸铵溶液是用过硫酸铵和清水按照过硫酸铵:清水=3.6:150的重量比例混合而成;
再将氯乙烯、丙烯酸丁酯和环氧树脂一起投入预乳化釜内,搅拌0.9小时,得到乳化液。与此同时,将乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水一起溶解后倒入聚合反应釜内;
然后,将1/4重量的乳化液和1/4重量的引发剂加入聚合反应釜内,搅拌38分钟后对聚合反应釜加温至68摄氏度,进行聚合反应。待聚合反应釜内的压力降至0.2MPa后,在6小时内连续加入余下的3/4重量的乳化液和3/4重量的引发剂;
之后,对聚合反应釜进行继续升温,当温度升至75摄氏度时,在此温度下维持到反应釜内的压力降至0.1MPa;
之后,进行降温。当反应釜内的物料温度降至39摄氏度时,加入消泡剂;
之后,对聚合反应釜进行抽真空,回收未反应的氯乙烯;
最后,用200目筛子对物料进行过滤,得到氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液。
实施例二
先选取60重量份的氯乙烯、30重量份的丙烯酸丁酯、13重量份的环氧树脂、1.2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、54重量份的去离子水、1.7重量份的乳化剂、0.5重量份的引发剂、0.3重量份的消泡剂。其中,所述乳化剂是十二烷基硫酸钠;所述引发剂是过流酸铵溶液;所述消泡剂是矿物油。所述过流酸铵溶液是用过硫酸铵和清水按照过硫酸铵:清水=4.2:150的重量比例混合而成;
再将氯乙烯、丙烯酸丁酯和环氧树脂一起投入预乳化釜内,搅拌1.0小时,得到乳化液。与此同时,将乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水一起溶解后倒入聚合反应釜内;
然后,将1/4重量的乳化液和1/4重量的引发剂加入聚合反应釜内,搅拌40分钟后对聚合反应釜加温至70摄氏度,进行聚合反应。待聚合反应釜内的压力降至0.2MPa后,在7小时内连续加入余下的3/4重量的乳化液和3/4重量的引发剂;
之后,对聚合反应釜进行继续升温,当温度升至75摄氏度时,在此温度下维持到反应釜内的压力降至0.1MPa;
之后,进行降温。当反应釜内的物料温度降至40摄氏度时,加入消泡剂;
之后,对聚合反应釜进行抽真空,回收未反应的氯乙烯;
最后,用200目筛子对物料进行过滤,得到氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液。
实施例三
先选取80重量份的氯乙烯、40重量份的丙烯酸丁酯、20重量份的环氧树脂、2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、72重量份的去离子水、3重量份的乳化剂、0.8重量份的引发剂、0.5重量份的消泡剂。其中,所述乳化剂是辛烷基聚氧乙烯醚;所述引发剂是过流酸铵溶液;所述消泡剂是有机硅。所述过流酸铵溶液是用过硫酸铵和清水按照过硫酸铵:清水=4.8:150的重量比例混合而成;
再将氯乙烯、丙烯酸丁酯和环氧树脂一起投入预乳化釜内,搅拌1.1小时,得到乳化液。与此同时,将乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水一起溶解后倒入聚合反应釜内;
然后,将1/4重量的乳化液和1/4重量的引发剂加入聚合反应釜内,搅42分钟后对聚合反应釜加温至72摄氏度,进行聚合反应。待聚合反应釜内的压力降至0.2MPa后,在8小时内连续加入余下的3/4重量的乳化液和3/4重量的引发剂;
之后,对聚合反应釜进行继续升温,当温度升至75摄氏度时,在此温度下维持到反应釜内的压力降至0.1MPa;
之后,进行降温。当反应釜内的物料温度降至41摄氏度时,加入消泡剂;
之后,对聚合反应釜进行抽真空,回收未反应的氯乙烯;
最后,用200目筛子对物料进行过滤,得到氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液。
Claims (3)
1.氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液,其特征在于包括以下重量份数的原料:
氯乙烯40~80重量份;
丙烯酸丁酯20~40重量份;
环氧树脂5~20重量份;
聚乙烯吡咯烷酮0.5~2重量份;
去离子水36~72重量份;
乳化剂0.5~3重量份;
引发剂0.3~0.8重量份;
消泡剂0.1~0.5重量份;
其中,所述乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和辛烷基聚氧乙烯醚中的任意一种;所述引发剂是过流酸铵溶液;所述消泡剂是有机硅或矿物油。
2.根据权利要求1所述的氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液,其特征在于所述过流酸铵溶液是用过硫酸铵和清水,按照过硫酸铵:清水=3.6~4.8:150的重量比例混合而成。
3.制备权利要求1所述氯乙烯-丙烯酸丁酯-环氧树脂共聚乳液的方法,其特征在于依次包括以下步骤:
先将氯乙烯、丙烯酸丁酯和环氧树脂一起投入预乳化釜内,搅拌0.9~1.1小时,得到乳化液;与此同时,将乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水一起溶解后倒入聚合反应釜内;
然后,将1/4重量的乳化液和1/4重量的引发剂加入聚合反应釜内,搅拌38~42分钟后对聚合反应釜加温至68~72摄氏度,进行聚合反应;待聚合反应釜内的压力降至0.2MPa后,在6~8小时内连续加入余下的3/4重量的乳化液和3/4重量的引发剂;
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