CN104558381B - 一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法;所述乳液包括按重量份数计的如下组分:去离子水40~60份、丙烯酸硬单体10~40份、丙烯酸软单体10~40份、丙烯酸功能单体1~10份、长链丙烯酸单体1~20份、乳化剂0.1~10份、引发剂0.01~1份。制备时,将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部分去离子水混合搅拌,得预乳液;将剩余去离子水预热至78~82℃,加入部分引发剂和部分预乳液,待体系变蓝后,保温20~40min,滴加剩余的预乳液和引发剂,控制在2~5小时内滴加完毕,滴加完毕后保温0.3~0.7小时;将体系降温至45℃,用中和剂调节体系的pH值为7~8后出料。本发明具有以下优点:耐水擦洗性好;安全环保。

Description

一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于水性涂料技术领域,具体涉及一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备 方法。
背景技术
[0002] 纸张、薄膜材料在表面印刷后需要在涂布一层保护性材料,用于防水、保护等功 能,目前行业内用的较多的还是油性涂料为主,油性涂料含有甲苯、丁酮等有毒溶剂,生产 不安全,环保卫生较差。本发明采用水性丙烯酸涂料替代油性涂料用于表面涂层,但由于水 性涂料采用水为分散介质,普通的丙烯酸乳液对水比较敏感,遇到潮湿天,在运输、生产等 阶段涂层容易被擦坏,影响外观。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法,以解决现有 技术中所存在的上述问题。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005] —方面,本发明提供了一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液,其包括按重量份数计的如 下组分: 去离子水: 40~60份; 丙烯酸硬单体: 10〜40份; 丙烯酸软单体: 10〜40份;
[0006] 丙烯酸功能单体; 1〜10份; 长链丙烯酸单体: 1〜20份; 乳化剂: 0.1〜10份; 引发剂: 0.01~1份;
[0007] 其中,所述丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙 酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0008] 作为优选方案,所述长链丙烯酸单体包括丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯 酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯中的至少一种,长链丙烯 酸单体的加入可有效提高耐水擦洗性。
[0009] 作为优选方案,所述丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
[0010] 作为优选方案,所述丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。
[0011] 作为优选方案,所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
[0012] 另一方面,本发明还提供了一种制备上述的丙烯酸乳液的方法,其包括如下步骤:
[0013] 将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部 分去离子水混合,搅拌均匀,得到预乳液;
[0014] 将剩余去离子水预热至78〜82°C,加入部分引发剂和部分预乳液,待体系变蓝后, 保温20〜40min,滴加剩余的预乳液和引发剂,控制在2〜5小时内滴加完毕,滴加完毕后保 温0.3〜0.7小时;
[0015] 保温结束后,将体系降温至45°C,调节体系的pH值为7〜8后出料。
[0016] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0017] 1、加入长链丙烯酸单体,提高耐水擦洗性;
[0018] 2、采用丙烯酸酯单体,乳液VOC低,安全环保,可以用于食品包装材料;
[0019] 3、替代目前溶剂型涂料,减少溶剂污染;
[0020] 4、工艺简单,成本较低。
具体实施方式
[0021] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0022] 实施例1
[0023] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
[0024] —、将15份去离子水、2份乳化剂、1份甲基丙烯酸、17份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯 酸甲酯、10份丙烯酸十八酯、2份丙烯酸羟乙酯,加入到混合釜中,搅拌30分钟以上,得到预 乳液,备用;
[0025] 二、将31份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82°C;加入0.1份过硫 酸钾和制备好的预乳液5份,待乳液变蓝后,保温30分钟,同时滴加余下的预乳液和由0.9份 过硫酸钾和5份去离子水制备的引发剂溶液,控制预乳液和引发剂溶液在2〜5小时内滴加 完毕,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0026] 三、保温结束后,降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0027] 实施例2
[0028] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
[0029] —、将15份去离子水、0.1份乳化剂、9份甲基丙烯酸、10份丙烯酸乙酯、10份甲基丙 烯酸甲酯、20份甲基丙烯酸十八酯,1份丙烯酸羟乙酯,加入到混合釜中搅拌30分钟以上制 备预乳液,备用;
[0030] 二、将24份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82°C。加入0.001份过 硫酸铵和制备好的预乳液6份,待乳液变蓝后,保温30分钟,同时滴加余下的预乳液和由 0.009份过硫酸钾和5份去离子水制备的引发剂溶液,控制预乳液和引发剂溶液在2〜5小时 内滴加完毕,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0031] 三、保温结束后,降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0032] 实施例3
[0033] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
[0034] 一、将30份去离子水、10份乳化剂、0.5份甲基丙烯酸、40份丙烯酸异辛酯、10份甲 基丙烯酸甲酯、1份甲基丙烯酸十二酯,0.5份丙烯酸羟丙酯,加入到混合釜中搅拌30分钟以 上制备预乳液,备用;
[0035] 二、将20份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82°C;加入0.02份过 硫酸钾和制备好的5份预乳液,待乳液变蓝后,保温30分钟,同时滴加余下的预乳液和由 0.08份过硫酸钾和10份去离子水制备的引发剂溶液,控制预乳液和引发剂溶液在2〜5小时 内滴加完毕,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0036] 三、保温结束后,降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0037] 实施例4
[0038] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
[0039] —、将15份去离子水、5份乳化剂、5份甲基丙烯酸、10份丙烯酸丁酯、15份丙烯酸甲 酯、10份甲基丙烯酸十八酯,5份甲基丙烯酸羟乙酯,加入到混合釜中搅拌30分钟以上制备 预乳液,备用;
[0040] 二、将30份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82°C;加入0.2份过硫 酸铵和制备好的5份预乳液,待乳液变蓝后,保温30分钟,同时滴加余下的预乳液和由0.3份 过硫酸钾和15份去离子水制备的引发剂溶液,时间2〜5小时,控制预乳液和引发剂溶液在2 〜5小时内滴加完毕,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0041] 三、保温结束后,降温至45°C,加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0042] 实施例5
[0043] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
[0044] 一、将15份去离子水、0.5份乳化剂、2份甲基丙烯酸、10份丙烯酸丁酯、40份甲基丙 烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸十二酯,1份甲基丙烯酸羟丙酯,加入到混合釜中搅拌30分钟以上 制备预乳液,备用;
[0045] 二、将31份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82 °C ;加入0.5份过硫 酸钾和制备好的份预乳液,待乳液变蓝后,保温30分钟,同时滴加余下的预乳液和由0.5份 过硫酸钾和5份水制备的引发剂溶液,时间2〜5小时,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0046] 三、保温结束后,降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0047] 对比例1
[0048] 一、将15份去离子水,2份乳化剂、1份甲基丙烯酸、27份丙烯酸丁酯、15份甲基丙烯 酸甲酯、2份丙烯酸羟乙酯,加入到混合釜中搅拌30分钟以上制备预乳液,备用。
[0049] 二、将31份去离子水加入到反应釜中,升温,温度控制在78〜82°C。加入0.1份过硫 酸钾和制备好的5份预乳液,待乳液变蓝后,保温30分,同时滴加余下的预乳液和由0.9份过 硫酸钾和5份水制备的引发剂溶液,时间2〜5小时,滴加完毕后,保温0.5小时;
[0050] 三、保温结束后,降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7〜8之间后出料。
[0051] 本发明中实施例的使用效果与对比例的使用效果对比如表1所示:
[0052] 表1乳液性能对比
[0053]
Figure CN104558381BD00051
Figure CN104558381BD00061
[0054] 耐水擦洗测试方法:
[0055] 将乳液涂布在铝箱或PP、PET薄膜上,涂布克重控制在1.2g/m2。采用棉签蘸水擦 拭,往返计为1次。
[0056] 检测结果如表1所示,实施例1〜5样品的耐水擦洗次数均超过100次,而对比例1样 品的耐水擦洗次数不到20次。
[0057] 综上,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0058] 1、加入长链丙烯酸单体,提高耐水擦洗性;
[0059] 2、采用丙烯酸酯单体,乳液VOC低,安全环保,可以用于食品包装材料;
[0060] 3、替代目前溶剂型涂料,减少溶剂污染;
[0061] 4、工艺简单,成本较低。
[0062] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述 特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影 响本发明的实质内容。

Claims (6)

1. 一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液,其特征在于,包括按重量份数计的如下组分: 去离子水: 40〜60份; 丙烯酸硬单体: 10〜40份; 丙烯酸软单体: 10-40份; 丙稀酸功能单体: 1〜10份; 长链丙烯酸单体: 1〜20份; 乳化剂: 0,1〜10份; 引发剂: 0.01〜1份; 其中,所述丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
2. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液,其特征在于,所述长链丙烯酸单体包括丙烯酸十二 酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八 酯中的至少一种。
3. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液,其特征在于,所述丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯或 甲基丙烯酸甲酯。
4. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液,其特征在于,所述丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。
5. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
6. —种如权利要求1〜5中任意一项所述的水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法,其特 征在于,所述合成方法包括如下步骤: 将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部分去 离子水混合,搅拌均匀,得到预乳液; 将剩余去离子水预热至78〜82°C,加入部分引发剂和部分预乳液,待体系变蓝后,保温 20〜40min,滴加剩余的预乳液和引发剂,控制在2〜5小时内滴加完毕,滴加完毕后保温0.3 〜0.7小时; 保温结束后,将体系降温至45°C,用中和剂调节体系的pH值为7〜8后出料。
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