CN104710561A - 一种耐雨痕纯丙乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及是一种耐雨痕纯丙乳液及制备方法，各组分含量的质量百分比含量为：水50%、乳化剂1-5%、甲基丙烯酸甲酯5-20%、甲基丙烯酸正丁酯5-20%、甲基丙烯酸异辛酯5-20%、高密度交联单体1-5%、亲水单体1-3%、过硫酸盐1-3%，本发明的有益效果是：能够将粉料和各种助剂更有效率进行包裹和分散，使得涂层更加致密，又具有一定亲水性质，不容易给雨水冲刷下出现小分子迁移等，达到没有残留等。

Description

一种耐雨痕纯丙乳液及其制备方法

  

技术领域

本发明涉及一种建筑涂料配制技术领域，具体是一种耐雨痕纯丙乳液及其制备方法。

背景技术

长期以来，耐雨痕问题一直都是外墙涂装难以解决的问题，有些涂料刚涂刷在墙上变得很脏，尤其是窗台附近或没有棚沿、屋檐的部分，均存在非常明显的雨痕，严重影响涂膜外观，使得很多外墙平涂都改为使用其他装饰建筑材料（瓷片类等）。

雨痕问题经过分析后，总结有几方面的原因：1、普遍认为由于聚合物乳液中存在的游离乳化剂在经过雨水冲刷以后，造成了乳化剂的迁移从而使得涂层表面存在光泽度的差异从而造成雨痕现象；2、涂层的致密度不够，使得雨水中携带的污染物在浸润到涂膜表面后渗透到了涂膜中，并在干燥后残存到了涂层表面造成了雨痕现象；3、各种助剂诸如润湿剂、分散剂、色浆都是一些亲水性质的小分子，在雨水冲刷下也容易造成迁移。

因此这些因素都是造成外墙涂层存在雨痕原因之一。

发明内容

    本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种耐雨痕纯丙乳液及其制备方法，能够将粉料和各种助剂更有效率进行包裹和分散，使得涂层更加致密，又具有一定亲水性质，不容易给雨水冲刷下出现小分子迁移等，达到没有残留等。

根据本发明的一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：各组分含量的质量百分比含量为：

水                                50%

乳化剂                            1-5%

甲基丙烯酸甲酯                    5-20%

甲基丙烯酸正丁酯                  5-20%

甲基丙烯酸异辛酯                  5-20%

高密度交联单体                    1-5%

亲水单体                          1-3%

过硫酸盐                          1-3%。

另外，根据本发明的一种耐雨痕纯丙乳液，还具有如下附加技术特征：根据本发明的一些实施例，具体进一步，所述乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠或乙烯基磺酸钠或甲基烯丙羟丙磺酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

具体进一步，所述高密度交联单体为三羟甲基丙烷或丙氧化甘油三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。

具体进一步，所述亲水为丙烯酸或甲基丙烯酸或丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的其中任意一种或两种以上的混合物。

具体进一步，所述过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾或过硫酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

一种耐雨痕纯丙乳液的制备方法，其步骤如下：

步骤S1：将一部分水和乳化剂放入烧杯中搅拌，缓慢加入各种单体进行预乳化，预乳化时间为15分钟，配制成预乳化液备用；

步骤S2：将一部分过硫酸盐引发剂用水充分溶解后备用。将一部分水和乳化剂放入反应釜中，加热至83℃；待温度稳于83℃并在5分钟后加入一部分过硫酸盐引发剂；

步骤S3：5分钟后一次性投入3%至5%的预乳化液（质量百分比）作为种子进行反应，种子充分反应20分钟；

步骤S4：种子反应结束后开始同时滴加剩余引发剂和预乳化液，滴加时间为3.5小时；

步骤S5：滴加结束后保温1小时；

步骤S6：保温结束后使用叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠在75℃至70℃进行一次后处理；后处理结束后降温至45℃使用氨水中和至pH值为7-8，中和结束后出料。

具体进一步，所述整个反应过程中温度控制在81℃至83℃。

具体进一步，所述步骤S5中的保温的温度保持在83℃至85℃。

本发明的有益效果是：能够将粉料和各种助剂更有效率进行包裹和分散，使得涂层更加致密，又具有一定亲水性质，不容易给雨水冲刷下出现小分子迁移等，达到没有残留等。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面描述根据本发明实施例的一种耐雨痕纯丙乳液及制备方法。

一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：各组分含量的质量百分比含量为：

水                                50%

乳化剂                            1-5%

甲基丙烯酸甲酯                    5-20%

甲基丙烯酸正丁酯                  5-20%

甲基丙烯酸异辛酯                  5-20%

高密度交联单体                    1-5%

亲水单体                          1-3%

过硫酸盐                          1-3%。

另外，根据本发明的一种耐雨痕纯丙乳液，还具有如下附加技术特征：根据本发明的一些实施例，具体进一步，所述乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠或乙烯基磺酸钠或甲基烯丙羟丙磺酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

具体进一步，所述高密度交联单体为三羟甲基丙烷或丙氧化甘油三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。

具体进一步，所述亲水为丙烯酸或甲基丙烯酸或丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的其中任意一种或两种以上的混合物。

具体进一步，所述过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾或过硫酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

一种耐雨痕纯丙乳液的制备方法，其步骤如下：

步骤S1：将一部分水和乳化剂放入烧杯中搅拌，缓慢加入各种单体进行预乳化，预乳化时间为15分钟，配制成预乳化液备用；

步骤S2：将一部分过硫酸盐引发剂用水充分溶解后备用。将一部分水和乳化剂放入反应釜中，加热至83℃；待温度稳于83℃并在5分钟后加入一部分过硫酸盐引发剂；

步骤S3：5分钟后一次性投入3%至5%的预乳化液（质量百分比）作为种子进行反应，种子充分反应20分钟；

步骤S4：种子反应结束后开始同时滴加剩余引发剂和预乳化液，滴加时间为3.5小时；

步骤S5：滴加结束后保温1小时；

步骤S6：保温结束后使用叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠在75℃至70℃进行一次后处理；后处理结束后降温至45℃使用氨水中和至pH值为7-8，中和结束后出料。

具体进一步，所述整个反应过程中温度控制在81℃至83℃。

具体进一步，所述步骤S5中的保温的温度保持在83℃至85℃。

下面结合下列实施例对本发明的效果进行详细说明，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。

实施例1：

甲基丙烯酸甲酯10%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯25%，丙烯酸正丁酯10%，甲基烯丙羟丙磺酸钠1%，丙烯酸1%，过硫酸铵1%，三羟甲基丙烷2%，水50%。

实施例2：

    甲基丙烯酸甲酯20%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯15%，丙烯酸正丁酯8%，烯丙氧基羟丙磺酸钠2%，甲基丙烯酸3%，过硫酸铵1%，丙氧化甘油三丙烯酸酯1%，水50%。

实施例3：

甲基丙烯酸甲酯15%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯10%，丙烯酸正丁酯14%，乙烯基磺酸钠3%，丙烯酸3%，过硫酸铵2%，二季戊四醇六丙烯酸酯3%，水50%。

实施例4：

甲基丙烯酸甲酯11%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯10%，丙烯酸正丁酯20%，甲基烯丙羟丙磺酸钠3%，丙烯酸1%，甲基丙烯酸1%，过硫酸钾2%，三羟甲基丙烷2%，水50%。

实施例5：

甲基丙烯酸甲酯24%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯5%，丙烯酸正丁酯15%，甲基烯丙羟丙磺酸钠1.5%，丙烯酰胺1%，甲基丙烯酸1.5%，过硫酸钠1%，丙氧化甘油三丙烯酸酯1%，水50%。

实施例6：

甲基丙烯酸甲酯10%（重量百份比，下同），丙烯酸异辛酯10%，丙烯酸正丁酯20%，甲基烯丙羟丙磺酸钠2%，丙烯酸2%，甲基丙烯酰胺2%，过硫酸铵1%，二季戊四醇六丙烯酸酯3%，水50%。

上述几个实施例配出的测试结果，与现有技术相比，乳液能够对粉料包裹的更加致密，有效提高色浆的利用效率，使涂料中色浆加入量减少，避免涂料涂层中润湿剂和分散剂的游离和迁移造成的色差。

以下内容是为了进一步陈述，从而帮助了解耐雨痕纯丙乳液，具体以下几点：

1、选择种子乳液聚合的办法，在反应初期先加入一部分已经乳化好的预乳化液进行反应，制备出乳胶粒径直径控制在0.1μm，并且粒径分布均匀。

2、使用反应型乳化剂来进行乳液聚合，与传统的非反应型乳化剂相比，反应型乳化剂含有一个双键，其双键可以和单体进行共聚，在反应后期乳化剂逐步共聚接枝到聚合物粒子上。这样就避免了乳化剂从聚合物粒子上解吸或在乳胶膜中迁移，最终导致乳胶漆表面光泽的变化。

3、选择合适的乳化剂与单体的配比，和乳化剂的配比，达到一个最佳的平衡值，这样既保证了反应型乳化剂最大限度的发挥其乳化作用，也保证了其与单体有效的进行共聚。最终使涂膜具有较好的粘结力能够将粉料紧密的结合在一起。

4、选择合适的亲水单体的搭配和比例，使得乳液不仅具有一部分的机械、冻融、钙稳性能，同时能够有效的提高乳液的润湿分散能力。同时能够有效的防止由于涂膜中润湿剂分散剂的迁移造成的雨痕色差。另外亲水单体的运用使得涂膜更容易被浸润，可以对灰尘进行良好的润湿而使灰尘容易被雨水冲洗掉。

5、选择的高交联密度的单体能够使涂膜更加致密，更加稳定，更加提高漆膜的强度也使水不容易进行渗透，这样一方面使得污染物不容易残留，另一方面也会避免一部分小分子量助剂的迁移。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.  一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：各组分含量的质量百分比含量为：

水                                50%

乳化剂                            1-5%

甲基丙烯酸甲酯                    5-20%

甲基丙烯酸正丁酯                  5-20%

甲基丙烯酸异辛酯                  5-20%

高密度交联单体                    1-5%

亲水单体                          1-3%

过硫酸盐                          1-3%。

2.  根据权利要求1所述的一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：所述乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠或乙烯基磺酸钠或甲基烯丙羟丙磺酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

3.  根据权利要求1所述的一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：所述高密度交联单体为三羟甲基丙烷或丙氧化甘油三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。

4.  根据权利要求1所述的一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：所述亲水为丙烯酸或甲基丙烯酸或丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的其中任意一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种耐雨痕纯丙乳液，其特征在于：所述过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾或过硫酸钠其中任意一种或两种以上的混合物。

6.  一种耐雨痕纯丙乳液的制备方法，其步骤如下：

步骤S1：将一部分水和乳化剂放入烧杯中搅拌，缓慢加入各种单体进行预乳化，预乳化时间为15分钟，配制成预乳化液备用；

步骤S2：将一部分过硫酸盐引发剂用水充分溶解后备用；将一部分水和乳化剂放入反应釜中，加热至83℃；待温度稳于83℃并在5分钟后加入一部分过硫酸盐引发剂；

步骤S3：5分钟后一次性投入3%至5%的预乳化液（质量百分比）作为种子进行反应，种子充分反应20分钟；

步骤S4：种子反应结束后开始同时滴加剩余引发剂和预乳化液，滴加时间为3.5小时；

步骤S5：滴加结束后保温1小时；

步骤S6：保温结束后使用叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠在75℃至70℃进行一次后处理；后处理结束后降温至45℃使用氨水中和至pH值为7-8，中和结束后出料。

7.  根据权利要求6所述的一种耐雨痕纯丙乳液的制备方法，其步骤是：所述整个反应过程中温度控制在81℃至83℃。

8.  根据权利要求6所述的一种耐雨痕纯丙乳液的制备方法，其步骤是：所述步骤S5中的保温的温度保持在83℃至85℃。