CN105754025A - 一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用，其按重量百分数计，包括：单体22.1～29.9％、聚合分配剂1.1～2.3%、稳定剂0.04～1.05%、增塑剂0.1～0.5%、引发剂0.1～0.25%和溶剂66.1～75.0%；所述单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺的混合物；所述聚合分配剂为吡咯和吗啉的混合物。本发明制备得到的底漆具有封闭性强，附着力高，抗泛碱性好，不透水性好，耐水性优异，抗盐析效果出众，层间搭配效果显著，渗透能力强，有效避免了一般乳胶用于底漆中持续效果差、层间搭配不稳定、VOC不达标等缺陷，是制备优良水性底漆较好基料。

Description

一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用。
背景技术
随着乳液聚合理论研究的不断深化及乳业聚合物水平的不断提高，乳液聚合技术也不断发展，派生出了不少乳液聚合的新分支，出现了许多新的乳液聚合方法，诸如反向乳液聚合、非水介质中的乳液聚合、无皂乳液聚合、乳液缩聚、乳液定向聚合、分散聚合、微乳超微乳液聚合、反应性聚合物凝胶、制备具有核壳结构乳液粒子、辐射乳液聚合等。这些方法大多数已见诸于工业化生产，所制造的不同功能、不同用途的特种乳液聚合和聚合物乳液，已大量地应用于各个领域，有些产品已延伸到某些高新技术领域，成为不可缺少的材料和工作性质。这些新分支和新方法的出现，大大丰富了乳液聚合的内容，也大大促进了乳液聚合理论和技术的发展。
乳液聚合包括单体、引发剂、溶剂、稳定剂、多功能助剂等，通过不同的反应条件，实现聚合最终形成成品，成品可以直接利用也可以再加工利用。其中单体的搭配及多功能助剂、引发剂的匹配对整个聚合过程起到决定性作用。内墙底漆乳液由于具有特殊的性能要求，导致采用一般乳液聚合方法制成的乳液不能够胜任内墙底漆性能的苛刻要求。目前市面上的内墙底漆乳液具有基材附着力不强，渗透力偏弱、应用领域不够广泛、抗碱耐水性能不够出众的缺点，给面漆的性能及产品配套带来了不小的麻烦。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用，旨在解决现有乳液聚合方法制成的乳液不能够胜任内墙底漆性能的苛刻要求的问题。
本发明的技术方案如下：
一种水性内墙底漆用乳胶，其中，按重量百分数计，包括：单体22.1～29.9％、聚合分配剂1.1～2.3%、稳定剂0.04～1.05%、增塑剂0.1～0.5%、引发剂0.1～0.25%和溶剂66.1～75.0%；
所述单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺的混合物；
所述聚合分配剂为吡咯和吗啉的混合物。
所述的水性内墙底漆用乳胶，其中，所述稳定剂为碳酸氢钠、氨水中的一种或两种。
所述的水性内墙底漆用乳胶，其中，所述增塑剂为脂肪酸酯类、磷酸酯类、柠檬酸酯类中的一种或多种。
所述的水性内墙底漆用乳胶，其中，所述引发剂为过硫酸盐、过氧化物、氧化还原引发剂中的一种或多种。
所述的水性内墙底漆用乳胶，其中，所述溶剂为去离子水。
一种如上任一所述的的水性内墙底漆用乳胶的制备方法，其中，包括步骤：
A、按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂加入反应器，加热搅拌，温度控制在55~65℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入五分之一单体进行预分散0.3~0.6h，温度控制在45~55℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至60~70℃，将四分之一的预先配制成的5%引发剂水溶液加入反应器中进行反应0.3~0.5h；
C、在78~82℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在1.5~2.5h内滴完，剩余5%引发剂水溶液每隔0.25~0.5h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至86~92℃，然后保温0.5~0.8h；
E、剩余5%引发剂水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.25~0.4h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至40~47℃，用稳定剂调节pH至8~9，过滤出料，得到乳胶。
一种水性内墙底漆用乳胶的应用，其中，将如上任一所述的水性内墙底漆用乳胶用作水性内墙底漆。
有益效果：通过上述配方制备得到的乳胶具有封闭性强，附着力高，抗泛碱性好，不透水性好，耐水性优异，抗盐析效果出众，层间搭配效果显著，渗透能力强性能。
具体实施方式
本发明提供一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种水性内墙底漆用乳胶，其按重量百分数计，包括：单体22.1～29.9％、聚合分配剂1.1～2.3%、稳定剂0.04～1.05%、增塑剂0.1～0.5%、引发剂0.1～0.25%和溶剂66.1～75.0%；所述单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺的混合物；所述聚合分配剂为吡咯和吗啉的混合物。本发明采用上述单体，可确保乳胶自交联的顺利实现，达到性能提升的目的。
更优选地，本发明一种水性内墙底漆用乳胶，其按重量百分数计，包括：单体25.1～29.9％、聚合分配剂1.5～2.3%、稳定剂0.5～1.05%、增塑剂0.1～0.3%、引发剂0.2～0.25%和溶剂68.1～72.0%；所述单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺的混合物；所述聚合分配剂为吡咯和吗啉的混合物。在本发明上述优选配方下，制备得到的水性内墙底漆用乳胶的性能得到进一步改善。
本发明通过合理筛选不同单体和引发剂组成，搭配针对性较强的聚合分配剂，制备得到的底漆具有封闭性强，附着力高，抗泛碱性好，不透水性好，耐水性优异，抗盐析效果出众，层间搭配效果显著，渗透能力强，有效避免了一般乳胶用于内墙底漆中持续效果差、层间搭配不稳定、VOC不达标等缺陷，是制备优良水性底漆较好基料，符合当今乃至今后很长一段时间对底漆用基料的需求。
优选地，所述稳定剂为碳酸氢钠、氨水中的一种或两种。采用本发明所述稳定剂，可有效保证体系聚合的稳定性和预期效果。
优选地，所述增塑剂为脂肪酸酯类、磷酸酯类、柠檬酸酯类中的一种或多种。
优选地，所述引发剂为过硫酸盐、过氧化物、氧化还原引发剂中的一种或多种。更优选地，本发明在使用引发剂时，用适量的水将引发剂配制成引发剂水溶液，所述引发剂水溶液为引发剂重量占5%的引发剂水溶液。其中，所述过硫酸盐可以为过硫酸钾或过硫酸铵。所述过氧化物类可以为叔丁基过氧化氢或过氧化氢。
优选地，所述溶剂为去离子水。所述去离子水可以为各指标的去离子水。
基于上述水性内墙底漆用乳胶，本发明还提供一种如上任一所述的水性内墙底漆用乳胶的制备方法，其包括步骤：
A、按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂加入反应器，加热搅拌，温度控制在55~65℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入五分之一单体进行预分散0.3~0.6h，温度控制在45~55℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至60~70℃，将四分之一的预先配制成的5%引发剂水溶液加入反应器中进行反应0.3~0.5h；
C、在78~82℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在1.5~2.5h内滴完，剩余5%引发剂水溶液每隔0.25~0.5h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至86~92℃，然后保温0.5~0.8h；
E、剩余5%引发剂水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.25~0.4h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至40~47℃，用稳定剂调节pH至8~9，过滤出料，得到乳胶。
基于上述水性内墙底漆用乳胶，本发明还提供一种水性内墙底漆用乳胶的应用，其中，将上述任一所述的水性内墙底漆用乳胶用作水性内墙底漆。
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种水性内墙底漆用乳胶，其中，按重量百分数计，包括：
苯乙烯6.1％
甲基丙烯酸乙酯5.0％
丙烯酸丁酯4.4%
丙烯酸异辛酯5.8%
丙烯酰胺5.4%
吡咯1.1％
吗啉0.9％
碳酸氢钠0.75％
脂肪酸酯类0.4％
过硫酸盐0.25%
去离子水69.0%
按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂（吡咯和吗啉）加入反应器，加热搅拌，温度控制在60℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入脂肪酸酯类和五分之一单体（苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺）进行预分散0.5h，温度控制在50℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至65℃，将四分之一的预先配制成的5%过硫酸盐水溶液加入反应器中进行反应0.4h；
C、在80℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在2.0h内滴完，剩余5%过硫酸盐水溶液每隔0.4h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至90℃，然后保温0.6h；
E、剩余5%过硫酸盐水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.3h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至45℃，用碳酸氢钠调节pH至8，过滤出料，得到乳胶。
实施例2
一种水性内墙底漆用乳胶，其中，按重量百分数计，包括：
苯乙烯7.0％
甲基丙烯酸乙酯5.0％
丙烯酸丁酯8.0%
丙烯酸异辛酯2.0%
丙烯酰胺7.1%
吡咯1.5％
吗啉0.8％
氨水1.00％
柠檬酸酯类0.5％
氧化还原引发剂0.1%
去离子水67%
按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂（吡咯和吗啉）加入反应器，加热搅拌，温度控制在55℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入柠檬酸酯类和五分之一单体（苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺）进行预分散0.6h，温度控制在55℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至60℃，将四分之一的预先配制成的5%氧化还原引发剂水溶液加入反应器中进行反应0.5h；
C、在78℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在1.5h内滴完，剩余5%氧化还原引发剂水溶液每隔0.5h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至86℃，然后保温0.8h；
E、剩余5%氧化还原引发剂水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.25h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至47℃，用氨水调节pH至9，过滤出料，得到乳胶。
实施例3
一种水性内墙底漆用乳胶，其中，按重量百分数计，包括：
苯乙烯5.0％
甲基丙烯酸乙酯6.0％
丙烯酸丁酯4.0%
丙烯酸异辛酯3.8%
丙烯酰胺3.3%
吡咯0.6％
吗啉1.0％
碳酸氢钠0.65％
氨水0.40％
磷酸酯类0.1％
过氧化物0.15%
去离子水75.0%
按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂（吡咯和吗啉）加入反应器，加热搅拌，温度控制在65℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入磷酸酯类和五分之一单体（苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺）进行预分散0.6h，温度控制在45℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至70℃，将四分之一的预先配制成的5%引发剂水溶液加入反应器中进行反应0.3h；
C、在82℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在2.5h内滴完，剩余5%引发剂水溶液每隔0.25h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至92℃，然后保温0.5h；
E、剩余5%引发剂水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.25~0.4h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至40℃，用稳定剂调节pH至8，过滤出料，得到乳胶。
将上述实施例1、2和3得到的乳胶分别喷涂到水性内墙上，采用1KW汞灯以80W·cm-1照度的紫外光照射固化，对其涂膜进行测试。
上述实施例1、2和3制得的乳胶具有封闭性强，附着力高，抗泛碱性好，不透水性好，耐水性优异，抗盐析效果出众，层间搭配效果显著，渗透能力强，有效避免了一般乳胶用于底漆中持续效果差、层间搭配不稳定、VOC不达标等缺陷，是制备优良水性底漆较好基料。另外，本发明所制得的水性内墙底漆用乳胶的pH在7.5-8.5，固含量为22.0~28.0%，粘度在200-1050mpa.s。
综上所述，本发明提供的一种水性内墙底漆用乳胶及其制备方法与应用，本发明通过合理筛选不同单体和引发剂组成，搭配针对性较强的聚合分配剂，制备得到的底漆具有封闭性强，附着力高，抗泛碱性好，不透水性好，耐水性优异，抗盐析效果出众，层间搭配效果显著，渗透能力强，有效避免了一般乳胶用于底漆中持续效果差、层间搭配不稳定、VOC不达标等缺陷，是制备优良水性底漆较好基料。符合当今乃至今后很长一段时间对底漆用基料的需求。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种水性内墙底漆用乳胶，其特征在于，按重量百分数计，包括：单体22.1～29.9％、聚合分配剂1.1～2.3%、稳定剂0.04～1.05%、增塑剂0.1～0.5%、引发剂0.1～0.25%和溶剂66.1～75.0%；
所述单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酰胺的混合物；
所述聚合分配剂为吡咯和吗啉的混合物。
2.根据权利要求1所述的水性内墙底漆用乳胶，其特征在于，所述稳定剂为碳酸氢钠、氨水中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的水性内墙底漆用乳胶，其特征在于，所述增塑剂为脂肪酸酯类、磷酸酯类、柠檬酸酯类中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的水性内墙底漆用乳胶，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐、过氧化物、氧化还原引发剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的水性内墙底漆用乳胶，其特征在于，所述溶剂为去离子水。
6.一种如权利要求1~5任一所述的的水性内墙底漆用乳胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、按照上述配方，将溶剂与聚合分配剂加入反应器，加热搅拌，温度控制在55~65℃，等待聚合分配剂完全溶解后，加入五分之一单体进行预分散0.3~0.6h，温度控制在45~55℃左右，反应器中得到均匀的乳浊液；
B、然后将反应器中乳浊液升温至60~70℃，将四分之一的预先配制成的5%引发剂水溶液加入反应器中进行反应0.3~0.5h；
C、在78~82℃下搅拌反应，接着开始缓慢将剩余单体在1.5~2.5h内滴完，剩余5%引发剂水溶液每隔0.25~0.5h分批滴加到反应器中；
D、全部单体滴加完后，反应器升温至86~92℃，然后保温0.5~0.8h；
E、剩余5%引发剂水溶液完全滴加到反应器中后，保温0.25~0.4h；
F、最后抽真空除去残留单体，降温至40~47℃，用稳定剂调节pH至8~9，过滤出料，得到乳胶。
7.一种水性内墙底漆用乳胶的应用，其特征在于，将如权利要求1~5任一所述的水性内墙底漆用乳胶用作水性内墙底漆。
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