CN105086716A - 环保乳化剂制备一种防水涂料乳液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保型乳化剂制备一种防水涂料乳液的方法。采用阴非离子型乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、非离子乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯丙基聚氧乙烯醚复配成助剂（1）和助剂（2）替代传统的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化剂来制备防水涂料乳液，其配方中各成份占乳液总量的重量百分比为：苯乙烯12-25%、丙烯酸丁酯30-42%、助剂（1）5-9%、助剂（2）0.5-0.8%、保护胶体0.1-0.8%、碳酸氢钠0.1-0.5%、过硫酸铵0.1-0.7%、水39-60%。本发明与现有的技术相比，防水涂料乳液更加环保。

Description

环保乳化剂制备一种防水涂料乳液

技术领域

本发明属于建筑用的聚合物防水涂料领域，特别涉及使用环保型的乳化剂来制备防水涂料乳液。

背景技术

防水涂料乳液是苯乙烯、丙烯酸酯类、丙烯酸三元共聚乳液的简称。防水涂料乳液作为一类非常重要的中间化工产品,有其非常广泛的用途,现已用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等领域。影响乳液性能的因素较多，仅物料方面就包括单体用量比例、乳化剂类别用量、引发剂用量、保护胶体、功能单体、缓冲剂等因素，此外，乳液反应条件如反应温度、体系PH值、滴加乳液与垫底预乳化乳液的比例、引发剂与预乳液滴加速度、反应搅拌速度等对乳液稳定性影响也较大。其中，乳化剂在乳液聚合中起着十分重要的作用，包括对乳胶粒子的稳定性、粒子尺寸以及结构等的影响。

现有的中国专利CN101608087A公开了“聚合物水泥防水涂料丙烯酸乳液”的制备方法，这种专利所使用的乳化剂多是含酚类的表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)和烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐，20世纪90年代初发现含APEO的代谢中间体烷基酚类化合物具有弱的雌性激素活性,国外提出了对含APEO物质应在某些情况下采取限制措施｡ 本专利选用的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和脂肪醇聚氧乙烯醚系列，这系列绿色环保乳化剂不仅能进一步改善防水涂料乳液的物理化学性能，还能提高乳液的稳定性、涂膜弹性和耐水性。

发明内容

本发明的目的是针对现有制备防水涂料乳液的乳化剂毒性大的缺点，采用环保乳化剂改善乳液性能，优化生产工艺条件，制备出具有高性能的防水涂料乳液。

本发明是按下述方式实现的：

(1) 预乳化

在装有搅拌的三口烧瓶中加入H₂O、助剂（1）依顺序加入到反应釜中，开启搅拌，转速为80r/min；充分搅拌15min后，再将单体组分丙烯酸丁酯、苯乙烯依顺序加入其中；充分搅拌预乳化30min得种子预乳液。

(2)聚合

称取部分预乳液置于反应釜内，开启搅拌，升温，并依序加入H₂O、NaHCO₃、助剂（2）各组分。当釜温继续升至80±1℃时，加入1/3引发剂过硫酸铵溶液；反应直至乳液呈现微蓝色，之后继续反应15min；然后开始在150min内滴加剩余预乳化液和剩余2/3引发剂溶液。滴加完毕后保温60min。保温结束后，降温至45℃以下，用氨水调节PH值至合格。温度降至40℃以下时，加入0.5%（以液料质量计算）消泡剂，搅拌20min；然后过滤出料。

防水涂料乳液配方中各成份占乳液总质量的重量百分比为：

苯乙烯 12-25%

丙烯酸丁酯 30-42%

助剂（1） 5-9%

助剂（2） 0.5-0.8%

碳酸氢钠 0.1-0.5%

保护胶体 0.1-0.8%

过硫酸铵 0.1-0.7%

水 39-60%

本发明所述的助剂（1）和助剂（2）为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、乳化剂烷基醇聚氧乙烯醚、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯丙基聚氧乙烯醚的其中一种或其任意混合物；保护胶体为羟乙基纤维素聚甲基丙烯酸钠(PMANa)、羟乙基纤维素（型号为QP-300）、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇（型号为PVA-1788）的一种或其任意混合物。

本发明与现有的制备防水涂料乳液的技术相比，具有更优良的化学稳定性和抗开裂性。产品检测技术要求如下表。

产品检测技术要求表

防水涂料乳液成膜性能。粉液质量比是防水涂料中乳液与水泥粉料的质量比，它直接影响防水涂料的性能。乳液是防水涂料的主要成膜物质，按照专利所述配方，考察防水涂料乳液成膜性能的影响，其结果见下表。

防水涂料乳液成膜性能测试结果表

附图说明

图1 环保型乳化剂制得防水涂料乳液的FTIR谱图。

具体实施方式

下面进一步说明本发明实施的配方组成：

实施示例1

苯乙烯12%(质量百分比，下同)，丙烯酸丁酯40%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0.8%，N-羟甲基丙烯酰胺 0.4%，丙烯酰胺 0.03%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.02%，烯丙基聚氧乙烯醚 0.02%，过硫酸铵0.2%，碳酸氢钠 0.2%，水 40%。

实施示例2

苯乙烯 20%(质量百分比，下同)，丙烯酸丁酯 35%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 0.8%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0.6%，N-羟甲基丙烯酰胺 0.2%，丙烯酰胺 0.04%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.04%，烯丙基聚氧乙烯醚 0.04%，过硫酸铵0.4%，碳酸氢钠 0.3%，水 45%。

实施示例3

苯乙烯 15% (质量百分比，下同)，丙烯酸丁酯 38%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 1.0%，脂肪醇聚氧乙烯醚 1.0%，N-羟甲基丙烯酰胺 0.5%，丙烯酰胺 0.06%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.03%，烯丙基聚氧乙烯醚 0.03%，过硫酸铵0.6%，碳酸氢钠 0.15%，水 52%。

实施示例4

苯乙烯 18%(质量百分比，下同)，丙烯酸丁酯 30%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 0.7%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0.8%，N-羟甲基丙烯酰胺 0.3%，丙烯酰胺 0.04%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.05%，B-400 0.03%，过硫酸铵0.5%，碳酸氢钠 0.25%，水 57%。

实施示例5

苯乙烯 23%(质量百分比，下同)，丙烯酸丁酯 35%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 0.8%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0.9%，N-羟甲基丙烯酰胺 0.5%，丙烯酰胺 0.05%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.02%，烯丙基聚氧乙烯醚0.06%过硫酸铵0.7%，碳酸氢钠 0.25%，水 40%。

Claims (3)

1.防水涂料乳液配方中各成份占乳液总质量的重量百分比为：

苯乙烯 12-25%

丙烯酸丁酯 30-42%

助剂（1） 5-9%

助剂（2） 0.5-0.8%

保护胶体 0.1-0.8%

碳酸氢钠 0.1-0.5%

过硫酸铵 0.1-0.7%

水 39-60%

所述的防水涂料乳液配方，其特征在于：助剂（1）和助剂（2）为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯丙基聚氧乙烯醚的其中一种或其任意混合物。

2.根据权利要求1所述的防水涂料乳液配方，其特征在于：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵优选为DNS-525，脂肪醇聚氧乙烯醚优选为EFS-470，烯丙基聚氧乙烯醚分子量为200-800，优选分子量为400。

3.根据权利要求1所述的防水涂料乳液配方，其特征在于：保护胶体为羟乙基纤维素聚甲基丙烯酸钠(PMANa)、羟乙基纤维素（型号为QP-300）、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇（型号为PVA-1788）的一种或其任意混合物。