CN103408690A - 核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑涂装领域，特别涉及一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液及其制备方法；所述核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，包括以下重量份的组分：去离子水44-50份，（甲基）丙烯酸酯单体24-40份，苯乙烯10-20份，叔碳酸乙烯酯单体5-15份，乳化剂0.1-1.0份，引发剂0.1-0.3份，pH缓冲剂0.01-0.05份，pH调节剂0.1-0.5份；本发明的目的在于提供一种具有良好的耐候性、耐碱性和耐水性，同时防止乳液变黄以及粉化现象，从而提高抗紫外光性能，并且可以大量的应用于户外。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑涂装领域，特别涉及一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液及其制备方法。
背景技术
防水乳液由于抗碱抗酸性能的要求通常采用苯乙烯及丙烯酸类单体制备，但是由于苯乙烯具有苯环结构，使得在耐紫外线性能上较差，而且引起乳液容易出现黄变，最终导致粉化现象，从而无法大量应用于户外。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好的耐候性、耐碱性和耐水性，同时防止乳液变黄以及粉化现象，而且提高抗紫外光性能，并且可以大量的应用于户外的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液及其制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：包括以下重量份的组分：
去离子水：44-50份
（甲基）丙烯酸酯单体：24-40份
苯乙烯：10-20份
叔碳酸乙烯酯单体：5-15份
乳化剂：0.1-1.0份
引发剂：0.1-0.3份
pH缓冲剂：0.01-0.05份
pH调节剂：0.1-0.5份。
所述（甲基）丙烯酸酯单体优选为丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种任意混合。
所述叔碳酸乙烯酯单体优选为veova9，veova10和veova11中的一种或多种混合。
所述乳化剂为阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂，两者的比例为12：5；其中，所述阴离子乳化剂优选为烷基聚氧乙烯硫酸钠、烷基酚乙氧化物硫酸铵盐、烷基二苯醚二磺酸盐和直链醇乙氧化物硫酸钠盐中的任一种；所述非离子型乳化剂优选为烷基聚氧乙烯醚。
所述引发剂优选为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任一种。
所述pH缓冲剂优选为碳酸氢钠和碳酸钠中的任一种。
所述pH调节剂优选为氨水和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的任一种。
所述核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液制备方法，包括以下步骤组成：
步骤1：将占总量2/3的去离子水、占总量7/12的阴离子乳化剂、非离子乳化剂、苯乙烯和（甲基）丙烯酸酯单体置于三口烧瓶中，高速搅拌预乳化液，制得单体预乳化液；
步骤2：在带有冷凝管、滴加装置、搅拌器和温度计的四口烧瓶中，加入余下占总量1/3的去离子水、余下占总量5/12的阴离子乳化剂和pH缓冲剂搅拌均匀，水浴升温至82±2℃；
步骤3：待反应四口烧瓶中体系温度达82±2℃，加入5%核层预乳化液及占总量2/7的引发剂；
步骤4：待反应的体系变为蓝色后温度稳定在83℃，滴加剩余95%单体预乳化液中的2/3单体预乳化液及占总量5/7的引发剂，2小时滴加完；
步骤5：随后把余下所有的单体预乳化液加入叔碳酸乙烯酯单体，高速搅拌预乳化10分钟后开始滴加，1小时滴加完毕；
步骤6：冷却至45℃，用氨水调节pH值至7-8，搅拌后过滤得乳白色的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液。
本发明的优点在于：采用叔碳酸乙烯酯进行改性，由于叔碳酸乙烯酯分子中的a-碳原子上有丰富的烷基，而这些烷基容易形成极大的空间位阻效应，同时具有屏蔽作用，并且对自己及周围基团的起到保护作用；由于烷基的非极性以及对紫外光的稳定性，使得叔碳酸乙烯酯分子极性小，具有极强的疏水性，并且对紫外光不敏感，而其他聚物或其他单体的共聚物具有优良的耐候性，耐碱性，耐水性。
本发明所述核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液与现有普通防水乳液的性能对比的试验数据如下：
| 测试项目 | 普通防水乳液 | 叔碳酸乙烯酯改性防水乳液 |
| 不透水性 | 不透水 | 不透水 |
| 抗渗性(砂浆背水面)/Mpa≥ | 0.6 | 0.9 |
| 耐人工气候老化性* | 250h | 600h |
*参照国家标准GB/T9755-2001
采用核壳技术能将叔碳酸乙烯酯在乳液聚合时分布于乳液微球表面，有效提高叔碳酸乙烯酯的利用率；由于普通防水乳液自身结构中的苯环结构在叔碳酸乙烯酯共聚后被保护，使得所制备的防水乳液不易变黄，具有优良的耐候性，从而可以大量应用于户外。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例1：一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，包括以下重量份的组分：
去离子水：44份
甲基丙烯酸酯：24份
苯乙烯：10份
叔碳酸乙烯酯单体：5份
乳化剂：0.1份
引发剂：0.1份
pH缓冲剂：0.01份
pH调节剂：0.1份。
实施例2：一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，包括以下重量份的组分：
去离子水：45份
丙烯酸乙酯：36份
苯乙烯：16份
叔碳酸乙烯酯单体：9份
乳化剂：0.6份
引发剂：0.2份
pH缓冲剂：0.03份
pH调节剂：0.2份。
实施例3：一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，包括以下重量份的组分：
去离子水：50份
N-羟甲基丙烯酰胺：40份
苯乙烯：20份
叔碳酸乙烯酯单体：15份
乳化剂：1份
引发剂：0.3份
pH缓冲剂：0.05份
pH调节剂：0.5份。
所述核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液制备方法，包括以下步骤组成：
步骤1：加入去离子水300g、阴离子乳化剂ARICO25180.7g、非离子乳化剂EmulsogenLCN4070.5g、苯乙烯120g、丙烯酸丁酯330g和N-羟甲基丙烯酰胺10g置于三口烧瓶中，在高速搅拌预乳化液，制得单体预乳化液；
步骤2：在带有冷凝管、滴加装置、搅拌器和温度计的四口烧瓶中，加入去离子水150g、阴离子乳化剂ARICO25180.5g和碳酸氢钠0.5g搅拌均匀，水浴升温至82±2℃；
步骤3：四口烧瓶中反应的体系温度稳定在82±2℃，加入5%单体预乳化液及0.4g过硫酸铵（溶于5g去离子水中）；
步骤4：四口烧瓶中反应的体系变为蓝色后温度稳定在83℃，滴加剩余95%单体预乳化液中的2/3单体预乳化液及1.0g过硫酸铵（溶于20g去离子水中），2小时滴加完；
步骤5：随后把余下所有的单体预乳化液加入叔碳酸乙烯酯单体（veova10）50g，高速搅拌预乳化10分钟后，开始滴加，，1小时滴加完毕；
步骤6：冷却至45℃，用氨水调节pH值至7-8，搅拌后过滤得乳白色的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液。
Claims (8)
1.一种核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：包括以下重量份的组分：
去离子水：44-50份
(甲基)丙烯酸酯单体：24-40份
苯乙烯：10-20份
叔碳酸乙烯酯单体：5-15份
乳化剂：0.1-1.0份
引发剂：0.1-0.3份
pH缓冲剂：0.01-0.05份
pH调节剂：0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述(甲基)丙烯酸酯单体优选为丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种任意混合。
3.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述叔碳酸乙烯酯单体优选为veova9，veova10和veova11中的一种或多种任意混合。
4.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述乳化剂为阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂，其中，所述阴离子乳化剂优选为烷基聚氧乙烯硫酸钠、烷基酚乙氧化物硫酸铵盐、烷基二苯醚二磺酸盐和直链醇乙氧化物硫酸钠盐中的任一种；所述非离子型乳化剂优选为烷基聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述引发剂优选为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任一种。
6.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述pH缓冲剂优选为碳酸氢钠和碳酸钠中的任一种。
7.根据权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液，其特征在于：所述pH调节剂优选为氨水和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的任一种。
8.一种如权利要求1所述的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液的制备方法，其特征在于：采用如下步骤:
步骤1：将占总量2/3的去离子水、占总量7/12的阴离子乳化剂、非离子乳化剂、苯乙烯和（甲基）丙烯酸酯单体置于三口烧瓶中，高速搅拌预乳化液，制得单体预乳化液；
步骤2：在带有冷凝管、滴加装置、搅拌器和温度计的四口烧瓶中，加入余下占总量1/3的去离子水、余下占总量5/12的阴离子乳化剂和pH缓冲剂搅拌均匀，水浴升温至82±2℃；
步骤3：待反应四口烧瓶中体系温度达82±2℃，加入5%核层预乳化液及占总量2/7的引发剂；
步骤4：待反应的体系变为蓝色后温度稳定在83℃，滴加剩余95%单体预乳化液中的2/3单体预乳化液及占总量5/7的引发剂，2小时滴加完；
步骤5：随后把余下所有的单体预乳化液加入叔碳酸乙烯酯单体，高速搅拌预乳化10分钟后开始滴加，1小时滴加完毕；
步骤6：冷却至45℃，用氨水调节pH值至7-8，搅拌后过滤得乳白色的核壳型叔碳酸乙烯酯改性防水乳液。
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