CN103497472B - 一种改性纯丙乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性纯丙乳液及其制备方法，该乳液按质量百分比含量由组分：水为42-56%，丙二醇为1-3%，甲基丙烯酸甲酯为20-30%，丙烯酸丁酯为15-25%，甲基丙烯酸为0.8-1.2%，OP-10乳化剂为1.0-1.4%,十二烷基苯磺酸钠为1.2-1.6%,碳酸氢钠为0.4-0.6%，过硫酸钾为0.4-0.6%，纳米ZrO2为0.23-0.66%，氨水为0.5-1.2%，硅烷偶联剂和油酸（5:1）混合剂为0.04-0.17%组成。本发明的纳米ZrO2改性纯丙乳液具有环保、耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性，乳液稳定性好、涂膜硬度高等优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑涂料技术领域，涉及一种涂料基料，特别是涉及一种纯丙乳液及其制备方法。
背景技术
纯丙乳液作为一种基料，广泛用于外墙乳胶漆、颜色涂料、高级内墙漆、高级真石漆、外墙水泥漆等领域中。近年来，国内外制备纯丙乳液的研究已取得了一定的成果，但仍有需要待解决的问题。纯丙乳液存在涂膜硬度低，成膜温度偏高、乳液稳定性偏低、耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性等缺陷，影响了纯丙乳液的应用。
通过研究和试验发现，采用硅烷偶联剂和油酸混合改性剂对纳米ZrO2进行改性后再加入到纯丙乳液中，可以大大提高乳液的耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性、耐候性、乳液稳定性，从而克服了其上所述的缺陷。该纳米ZrO2改性纯丙乳液具有环保、耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性，乳液稳定性好、涂膜硬度高等优点。是建筑乳液更新换代的一种新产品。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中存在的上述问题，提供一种纳米ZrO2改性纯丙乳液及其制备方法，以提高纯丙乳液涂料的涂膜硬度，成膜温度、乳液稳定性、耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性等性能。
为达到上述目的，本发明的实现目的所采取的技术方案是：
一种改性纯丙乳液，按质量百分比含量由组分：水为42-56%，丙二醇为1-3%，甲基丙烯酸甲酯为20-30%，丙烯酸丁酯为15-25%，甲基丙烯酸为0.8-1.2%，OP-10乳化剂为1.0-1.4%,十二烷基苯磺酸钠为1.2-1.6%,碳酸氢钠为0.4-0.6%，过硫酸钾为0.4-0.6%，纳米ZrO2为0.23-0.66%，氨水为0.5-1.2%，混合剂为0.04-0.17%组成，其中所述的混合剂为KH-570硅烷偶联剂:油酸=5:1。
为达到上述目的，本发明的实现目的所采取的另一个技术方案是：
一种改性纯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
1.纳米ZrO2的改性处理：将纳米ZrO2、丙二醇和1/5的水加入容器中超声分散40min，再加入KH-570硅烷偶联剂和油酸混合改性剂，继续超声分散40min后，将分散液置于反应容器中水浴加热至85℃，冷凝回流3.5h，反应结束后烘干研磨，制得改性后纳米ZrO2；
2.分别将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和改性后纳米ZrO2混合加入容器中用磁力搅拌1.5h，再用超声分散1.5h，制得混有纳米ZrO2的单体混合液；
3.将全部OP-10乳化剂和十二烷基苯磺酸钠的乳化剂混合加入反应容器中，再加入剩余4/5的水和碳酸氢钠搅拌溶解，水浴加热，温度升至55℃时，加入1/2过硫酸钾；温度升至85℃时，开始滴加混有纳米ZrO2的单体混合液并同时加入剩余的1/2过硫酸钾，在2h滴加结束并使前者先于后者加完，保温搅拌1.5h；冷却至35℃，用氨水调pH至10，制得纳米ZrO2改性纯丙乳液。
采用硅烷偶联剂和油酸混合改性剂对纳米ZrO2进行改性后再加入到纯丙乳液中，可以大大提高纯丙乳液的耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性、耐候性、乳液稳定性，该纯丙乳液具有环保、耐老化性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性，乳液稳定性好、涂膜硬度高等优点，是建筑涂料领域乳液更新换代的一种新产品。
具体实施方式
实施例1：
一、纳米ZrO2改性纯丙乳液各组分百分比含量如下：
二、纳米ZrO2改性纯丙乳液的制备方法包括以下步骤：
1.纳米ZrO2的改性处理：将纳米ZrO2、丙二醇和1/5的水加入容器中超声分散40min，再加入KH-570硅烷偶联剂和油酸混合改性剂，继续超声分散40min后，将分散液置于反应容器中水浴加热至85℃，冷凝回流3.5h，反应结束后烘干研磨，制得改性后纳米ZrO2；
2.分别将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和改性后纳米ZrO2混合加入容器中用磁力搅拌1.5h，再用超声分散1.5h，制得混有纳米ZrO2的单体混合液；
3.将全部OP-10和十二烷基苯磺酸钠的乳化剂混合加入反应容器中，再加入剩余4/5的水和碳酸氢钠搅拌溶解，水浴加热，温度升至55℃时，加入1/2过硫酸钾；温度升至85℃时，开始滴加混有纳米ZrO2的单体混合液并同时加入剩余的过硫酸钾，在2h滴加结束并使前者先于后者加完，保温搅拌1.5h；冷却至35℃，用氨水调pH至10，制得纳米ZrO2改性纯丙乳液。
三、本实施例的纯丙乳液的性能测试结果如下表：
实施例2：
一、纳米ZrO2改性纯丙乳液各组分百分比含量如下：
二、制备方法同实施例1。
三、本实施例的纯丙乳液的性能测试结果如下表：
实施例3：
一、纳米ZrO2改性纯丙乳液各组分百分比含量如下：
二、制备方法同实施例1。
三、本实施例的纯丙乳液的性能测试结果如下表：
实施例4：
一、纳米ZrO2改性纯丙乳液各组分百分比含量如下：
二、纯丙乳液的制备方法同实施例1。
三、本实施例的纯丙乳液的性能测试结果如下表：
Claims (2)
1.一种改性纯丙乳液，其特征是，按质量百分比含量由组分：水为42-56%，丙二醇为1-3%，甲基丙烯酸甲酯为20-30%，丙烯酸丁酯为15-25%，甲基丙烯酸为0.8-1.2%，OP-10乳化剂为1.0-1.4%,十二烷基苯磺酸钠为1.2-1.6%,碳酸氢钠为0.4-0.6%，过硫酸钾为0.4-0.6%，纳米ZrO2为0.23-0.66%，氨水为0.5-1.2%，混合剂为0.04-0.17%组成，其中所述的混合剂为KH-570硅烷偶联剂:油酸=5:1。
2.一种如权利要求1所述的改性纯丙乳液的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）、纳米ZrO2的改性处理：将纳米ZrO2、丙二醇和1/5的水加入容器中超声分散40min，再加入KH-570硅烷偶联剂和油酸混合改性剂，继续超声分散40min后，将分散液置于反应容器中水浴加热至85℃，冷凝回流3.5h，反应结束后烘干研磨，制得改性后纳米ZrO2；
（2）、分别将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和改性后纳米ZrO2混合加入容器中用磁力搅拌1.5h，再用超声分散1.5h，制得混有纳米ZrO2的单体混合液；
（3）、将全部OP-10和十二烷基苯磺酸钠的乳化剂混合加入反应容器中，再加入剩余4/5的水和碳酸氢钠搅拌溶解，水浴加热，温度升至55℃时，加入1/2过硫酸钾；温度升至85℃时，开始滴加混有纳米ZrO2的单体混合液并同时加入剩余的1/2过硫酸钾，在2h滴加结束并使前者先于后者加完，保温搅拌1.5h；冷却至35℃，用氨水调pH至10，制得纳米ZrO2改性纯丙乳液。
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