CN105968253B - 一种水性自消光丙烯酸乳液及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性自消光丙烯酸乳液及其制备方法与应用。本发明通过有机硅氧烷嵌段枝接改性制备水性自消光丙烯酸乳液，先制备丙烯酸单体混合液：以质量份数计，将丙烯酸酯类单体93‐95份、羧基丙烯酸类单体1‐3份、功能单体2.5‐6份，混合均匀，制备单体混合液1；将70‐98份丙烯酸单体混合液1、有机硅氧烷1‐7份、0.1‐3份乳化剂和0.5‐20份水制备单体混合液2；然后制备水性自消光丙烯酸乳液。该乳液配制的水性哑光清面漆具有环保无毒、透明度极高、光泽均一、耐开水烫、柔韧性优异、耐黄变等优点，克服了由添加哑光粉制备的传统水性哑光清面漆在木器涂装过程中存在的透明度不佳、消光粉易沉降、光泽不稳定等缺点。

Description

一种水性自消光丙烯酸乳液及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及水性单组份木器涂料领域，具体涉及一种水性自消光丙烯酸乳 液及其制备与在水性哑光清面漆中的应用。
背景技术
当前，我国木质家具用木器涂料仍然以溶剂型聚氨酯、硝基漆为主，这些 高VOC的油漆在涂装过程中会释放出大量的有机溶剂，有机溶剂不仅对大气 造成污染，同时也对国民的身体健康造成了不小的危害。援引自世界卫生组织 的报告，全球癌症新增病例和死亡人数出现惊人的增长，中国新增癌症病例 307万居全球之首，而发病率最高的癌症为肺癌，这些惊人的数据与我国环境 空气质量的好坏密不可分。
对于市场上通行的单组份溶剂型涂料而言，主打产品是高VOC低固含的 硝基漆，即将面临淘汰。硝基漆的优点是装饰作用较好，施工简便，干燥迅速， 对涂装环境的要求不高，具有较好的硬度和亮度，不易出现漆膜弊病，修补容 易。正是因为这些优点，硝基漆目前仍被广泛应用于木器家具、室内装修的涂 饰中。但硝基漆同时也存在着明显的缺点，如：固含量低、硬度不高、丰满度 一般、耐溶剂差，高湿天气易发白等。硝基漆的施工固含量在15％‐20％之间， 在涂装过程中会产生大量的VOC排放，对大气环境和人们的健康构成了严重 的威胁。自2012年起，我国木器涂料的总产量就已经超过了100万吨，其中 高VOCs低固含量硝基漆的占比约为14％，按照其80％的溶剂来计算，但硝基 漆“贡献”的VOCs就至少超过了11.2万吨/年。因此，如何在保证涂料质量 和效果不发生明显的下降的情况下逐步的替代硝基漆，成了水性漆应用上的当 务之急。
随着环境法规的进一步严格，水性涂料的推广应用势在必行，作为水性木 器漆的典型产品，水性高透明度哑光清面漆的研制就具有巨大的前景。根据保 守估计，硝基漆的年产量达14万吨，以市场价20元/kg来计算，每年的产值 就超过28亿元人民币。
当前国际公认的较为适合替代玩具、衣架以及家具仿古涂装中硝基漆的产 品是用水性丙烯酸乳液配制而成的哑光清面漆，典型的水性哑光清面漆是在基 于水性丙烯酸或聚氨酯作为成膜物质，外加消光粉达到消光效果的，由于水性 木器漆是以水为稀释剂的非均相体系，容易出现消光粉分散不均匀导致消光粉 在最终的漆膜中排布不均匀，光线在透过漆膜时发生散射，导致透光率不高， 影响水性仿古家具涂装的装饰性，尤其是当客户对家具工件的光泽需求在三分 光甚至是三分光以下时，水性木器漆的透明度劣势就更为明显的暴露出来，一 旦工件发生多次重凃或返修，整个家具成品表观上会出现较为明显的漆膜发蒙 甚至是泛白，导致无法满足最终消费者的需求而无法出货；同时由于消光粉只是简单的镶嵌在最终漆膜中，导致漆膜的耐介质性能明显下降。
中国发明专利申请CN 105462403A选择具有良好相容性的水性丙烯酸及 水性丙烯酸改性聚氨酯并将它们复配，然后添加一种通过气相法生产的，经过 有机处理的，具有高孔隙率且容易分散的二氧化硅消光剂来消光，以制备水性 单组份半光清面漆，这种方法通过乳液相容性的改善可以有效的解决因乳液不 相容而带来的漆膜整体泛蓝的问题，干膜透明度得到了一定的改善，但却不能 有效的解决哑光的分散排布和防沉性问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种具有自消光功能的 水性丙烯酸乳液，在不需要外加消光粉的情况下，即可制得透明度极高的水性 哑光清面漆，可一举解决目前在美式仿古家具水性化涂装作业中存在的多次施 工或返修后漆膜明显发蒙甚至是泛白等装饰性较差的问题。
本发明在原理上采用溶胶‐凝胶化技术将带功能基团的有机硅氧烷在一定 条件下的水解、缩合反应后枝接改性引入到丙烯酸乳液的链段中，乳胶粒子在 粒径分布上具有双峰或是多峰特征，并在最终的漆膜中表达出自消光作用，从 源头上解决了消光粉分散、排布的问题，从而使漆膜内部的折光率均一，达到 高透明度的目的；由于起自消光作用的链段是以化学枝接的方式存在于漆膜 中，并采用了自交联分子设计技术，所以最终漆膜的耐介质性能也非常突出。
采用经有机硅氧烷嵌段枝接改性制备水性自消光丙烯酸乳液。以该水性自 消光丙烯酸乳液作为主要成膜物质，添加多种助剂(消泡剂、成膜助剂、润湿 剂、增稠剂)可制得水性高透明度哑光清面漆并用于木器涂装。
实现本发明的目的所采用的技术方案为：
一种水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
1)丙烯酸单体混合液的制备：以质量份数计，将丙烯酸酯类单体93‐95 份、羧基丙烯酸类单体1‐3份、功能单体2.5‐6份，混合均匀，制备单体混合 液1；
以质量份数计，将70‐98份丙烯酸单体混合液1、有机硅氧烷1‐7份、0.1‐3 份乳化剂和0.5‐20份水制备单体混合液2；
所述的功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸缩水甘油 酯(GMA)、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA) 和甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)的一种或多种；
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：以质量份数计，将0.5‐1.2份乳化剂、 30‐40份去离子水、0.05‐0.1份碳酸氢钠缓冲剂，混合搅拌；当温度达到70‐80 ℃后加入0.1‐0.2份引发剂，稳定后滴加4‐6份单体混合液2，稳定，滴加30‐50 份单体混合液1以及用去离子溶解的0.15‐0.3份引发剂，升温至80‐85℃熟化， 降温至55℃以下，加入中和剂中和，保温后再降温，出料，得水性自消光丙 烯酸乳液；
步骤1)和步骤2)所述的乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚(EH‐9)、2‐丙烯酰 胺基‐2‐甲基丙磺酸钠(COPS‐2)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(KL‐525)和十二 烷基硫酸钠(SDS)的一种或多种。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸 甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯(BA)的一种或多种。
优选地，所述的羧基丙烯酸类单体为丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA) 的一种或多种。
优选地，所述的有机硅氧烷为湖北新蓝天新材料股份有限公司的LT570、 LT151、LT2171，美国道康宁公司的Z‐6070、Z‐6040、Z‐6011的一种或多种；所 述的引发剂为过硫酸钾(KPS)和过硫酸铵(APS)的一种或多种；所述的中和 剂为三乙胺(TEA)、N,N‐二甲基乙醇胺(DMEA)中的一种或多种。
优选地，所述稳定后滴加4‐6份单体混合液2的稳定时间为5‐10min；所 述稳定后滴加30‐50份单体混合液1的稳定时间为10‐20min；所述滴加30‐50 份单体混合液1以及用去离子溶解的0.15‐0.3份引发剂的时间为3‐5h。
优选地，以质量份数计，所述用去离子溶解的0.15‐0.3份引发剂中去离子 水的用量为10‐20份，所述中和剂用量为0.40‐0.60份。
优选地，所述保温后再降温的保温时间为15‐45min；所述熟化的时间为 0.5‐1.5h。
一种水性自消光丙烯酸乳液，由上述制备方法制得。
所述水性自消光丙烯酸乳液在水性哑光清面漆中的应用：以质量份数计， 加入70‐85份的水性自消光丙烯酸乳液、0.1‐0.5份的消泡剂、4‐8份的成膜助 剂、0.1‐1份的增稠剂、0.2‐0.5份的润湿剂，搅拌，过滤出料，得水性高透明 度哑光清面漆。
所述的消泡剂为德国毕克公司的BYK‐024、BYK‐028、BYK‐093、赢创德固 赛公司的TEGO‐810、TEGO‐822、TEGO‐902W、TEGO‐904W中的一种或多种以 上的混合物；
所述的成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁 醚的一种或两种以上；
所述的增稠剂为赢创德固赛公司的缔合型聚氨酯增稠剂ViscoPlus 3000、ViscoPlus 3030、ViscoPlus 3060中的一种或者两种以上；
所述的润湿剂为赢创德固赛公司的Tego‐245、Tego‐270、Twin‐4100、毕克 公司的BYK‐346、BYK‐333中的一种或者两种以上；
所述的搅拌的转速为700‐1000转/分，时间为15‐30min；所述的过滤为经 240目滤布过滤。
优选地，以质量份数计，本发明水性自消光丙烯酸乳液原料的组成为：丙 烯酸单体混合液35‐51.15份，乳化剂0.5‐1.2份，引发剂0.25‐0.50份，酸氢钠 缓冲剂0.05‐0.10份，中和剂0.40‐0.60份，水47.5‐58.85份。
在国内外的水性木器漆的乳液合成领域，对于水性自消光丙烯酸乳液的合 成和应用研究还较少；本发明具有重大的意义。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
本发明提供一种水性木器涂料用水性自消光丙烯酸乳液，在分子设计上使 得乳胶粒子在粒径分布上具有双峰或是多峰特征，在成膜过程中能形成的宏观 上平整而微观上又表面粗糙的漆膜，从而具有稳定的自消光作用，极大的提高 涂膜光泽稳定性，由于无须额外添加消光粉，也赋予了涂膜相比传统乳液制备 的水性哑光清面漆更优异的透明度和耐化学品性能，克服了传统水性哑光清面 漆在木器涂装过程中存在的消光粉易沉降、光泽不稳定、透明度不佳、漆膜耐 化学品性能差以及喷涂面漆后容易引发底色变化等缺点。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发 明的实施方式不限如此。
实施例1
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按配方设计称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸 丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸异冰片酯，混合均匀，制备丙烯酸单体混合液 1。
表1a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
按配方设计称取单体混合液1和有机硅氧烷，混合，制备丙烯酸单体混合 液2。
表1b单体混合液2配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 97.7
2 有机硅氧烷(LT2171) 2.3
3 共计 100
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表1c：
表1c水性自消光丙烯酸乳液配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 39
2 单体混合液2 4.5
3 异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵(KL‐525) 0.6
4 2‐丙烯酰胺基‐2‐甲基丙磺酸钠(COPS‐2) 0.4
5 过硫酸钾(KPS) 0.25
6 碳酸氢钠(NaHCO3) 0.1
7 三乙胺(TEA) 0.5
8 去离子水 54.65
9 共计 100
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入全部乳化剂(KL‐525、COPS‐2)、36.65份去离子水和0.1份碳酸氢钠 (NaHCO3)，开搅拌。当温度达到75℃后加入0.1份引发剂(KPS)，稳定5min， 在20min内滴加单体混合液2，稳定15min，升温至80℃，将单体混合液1和 用剩余水溶解剩余的引发剂(KPS)在3.5h内滴完。升温至85℃熟化1.0h，降 温至55℃，加入0.5份中和剂(TEA)中和，保温15min后降温出料得到带自消光功能的水性丙烯酸乳液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：
水性高透明度哑光清面漆配方如表1d：
表1d水性高透明度哑光清面漆配方
序号 组成 重量分数
1 水性自消光丙烯酸乳液 70
2 消泡剂(BYK‐093) 0.2
3 成膜助剂(二丙二醇甲醚) 2
4 成膜助剂(二丙二醇丁醚) 3
5 去离子水 8
6 增稠剂(ViscoPlus 3060) 1
7 润湿剂(BYK‐346) 0.3
8 去离子水 17.1
9 共计 100
制备方法：以质量份数计，依次加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预 先与水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂；余量用去离子水补齐， 700转/分搅拌30min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的综 合性能见表1e：
表1e水性高透明度哑光清面漆综合性能
本实施例在丙烯酸乳液合成过程中添加有机硅氧烷，由于有机硅氧烷既可 以发生水解，也可与单体发生聚合，利用以上两个特性一方面可以使乳胶粒子 内部包覆聚硅氧烷形成微小而坚硬的核，另一方面也使得乳液本身在粒径分布 上具有双峰或是多峰特征，在成膜过程中能形成的宏观上平整而微观上又表面 粗糙的漆膜，从而具有稳定的自消光作用，极大的提高涂膜光泽稳定性，由于 无须额外添加消光粉，也赋予了涂膜相比传统乳液制备的水性哑光清面漆更优 异的透明度和耐化学品性能，克服了传统水性哑光清面漆在木器涂装过程中存 在的消光粉易沉降、光泽不稳定、透明度不佳、漆膜耐化学品性能差以及喷涂 面漆后容易引发底色变化等缺点，本实施例最终得到的高透哑光清面漆在玻璃板上刮涂后经目视透明度极高，在深色底材上喷涂后经色差仪测试色差值ΔE* 仅为0.17。
实施例2
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按表2a配方设计称取甲基丙烯酸甲酯，丙 烯酸丁酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸异冰片酯制备丙烯酸单体混合液1。
表2a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
1 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 67.1
2 甲丙烯酸丁酯(BA) 26.3
3 甲基丙烯酸(MAA) 1.8
4 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) 4.8
5 共计 100
按表2b配方设计称取单体混合液1和有机硅氧烷制备丙烯酸单体混合液 2。
表2b单体混合液2配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 93.3
2 有机硅氧烷(LT570) 6.7
3 共计 100
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表2c：
表2c水性自消光丙烯酸乳液配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液2 44.75
2 异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵(KL‐525) 0.4
3 十二烷基硫酸钠(SDS) 0.2
4 过硫酸钾(KPS) 0.5
5 碳酸氢钠(NaHCO3) 0.1
6 N,N‐二甲基乙醇胺(DMEA) 0.4
7 去离子水 53.65
8 共计 100
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入全部乳化剂(KL‐525和SDS)、34.9份去离子水和0.1份碳酸氢钠，开搅拌。 当温度达到75℃后加入0.2份引发剂，稳定10min，在20min内滴加完单体混 合液质量的29％，稳定20min，升温至80℃，将剩余单体混合液2和用剩余水 溶解剩余引发剂在5h内滴完。升温至85℃熟化1.5h，降温至55℃，加入0.4 份中和剂(DMEA)中和，保温30min后降温出料得到带自消光功能的水性丙 烯酸乳液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：水性高透明度哑光清面漆配方如 表2b：
表2d水性高透明度哑光清面漆配方
序号 组成 重量分数
1 水性自消光丙烯酸乳液 75
2 消泡剂(Tego‐810) 0.1
3 成膜助剂(丙二醇甲醚) 2
4 成膜助剂(二丙二醇丁醚) 3
5 去离子水 10
6 增稠剂(ViscoPlus 3060) 0.3
7 润湿剂(Tego‐270) 0.2
8 去离子水 9.4
9 共计 100
制备方法：以质量份数计，加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预先与 去离子水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂、余量用水补齐，中速 搅拌1000转/分30min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的 综合性能见表2c：
表2e水性高透明度哑光清面漆综合性能
实施例3
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按配方设计称取甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸 丁酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸异冰片酯制备丙烯酸单体混合液1。
表3a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
1 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 57.1
2 丙烯酸丁酯(BA) 36.4
3 甲基丙烯酸(MAA) 1.3
4 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) 5.2
5 共计 100
按配方设计称取单体混合液1和有机硅氧烷制备丙烯酸单体混合液2。
表3b单体混合液2配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 90.9
2 有机硅氧烷(LT151) 9.1
3 共计 100
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表3c：
表3c水性自消光丙烯酸乳液配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 33.5
2 单体混合液2 5.5
3 异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵(KL‐525) 0.6
4 异构醇聚氧乙烯醚(EH‐9) 0.6
5 过硫酸铵(APS) 0.25
6 碳酸氢钠(NaHCO3) 0.1
7 三乙胺(TEA) 0.6
8 去离子水 58.85
9 共计 100
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入全部乳化剂(KL‐525和EH‐9)、32.85份去离子水和0.1份碳酸氢钠，开搅 拌。当温度达到75℃后加入0.1份引发剂(APS)，稳定5min，在20min内滴 加完12％的单体混合液1，稳定10min，升温至80℃，将剩余单体混合液和用 剩余水溶解剩余的引发剂(APS)在4.5h内滴完，此处前3h滴加剩余的单体 混合液1，3h后滴加单体混合液2。80℃熟化1.0h，降温至55℃，加入0.6份 中和剂中和，保温15min后降温出料得到带自消光功能的水性丙烯酸乳液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：水性高透明度哑光清面漆配方如表 3b：
表3d水性高透明度哑光清面漆配方
制备方法：以质量份数计，依次加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预 先与去离子水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂、余量用水补齐， 中速搅拌1000转/分30min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面 漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的综 合性能见表3e：
表3e水性高透明度哑光清面漆综合性能
检测项目 水性高透明度哑光清面漆 测试方法
涂膜外观 涂膜外观正常 --
透明度 高透，底色色差ΔE*＝0.17 分光测色仪
热储存稳定性 无结块、凝聚、霉变现象 GB/T 6753.3‐86
低温储存稳定性 无结块、凝聚现象 --
表干时间 25min GB/T 1728‐1979
实干时间 5h GB/T 1728‐1979
耐性水(25℃，24h) 无异常 GB/T 4893.1‐2005
耐醇性(50％乙醇，1h) 无异常 GB/T 23999‐2009
抗粘连性(500g，50±2℃，4h) MM:A‐0 GB/T 23982‐2009
实施例4
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按配方设计称取甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸 丁酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸异冰片酯制备丙烯酸单体混合液1。
表4a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
1 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 52.6
2 丙烯酸丁酯(BA) 42.1
3 甲基丙烯酸(MAA) 2.65
4 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) 2.65
5 共计 100
按配方设计称取单体混合液1、有机硅氧烷、十二烷基硫酸钠、异构醇聚 氧乙烯醚和水制备单体混合液2。
表4b单体混合液2配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 74.3
2 有机硅氧烷(Z‐6040) 5.4
3 十二烷基硫酸钠(SDS) 0.2
4 异构醇聚氧乙烯醚(EH‐9) 0.6
5 去离子水 19.5
共计 100
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表4c：
表4c水性自消光丙烯酸乳液配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液2 51.15
2 十二烷基硫酸钠(SDS) 0.2
3 异构醇聚氧乙烯醚(EH‐9) 0.3
4 过硫酸铵(APS) 0.25
5 碳酸氢钠(NaHCO3) 0.1
6 N,N—二甲基乙醇胺(DMEA) 0.5
7 去离子水 47.5
8 共计 100
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入剩余乳化剂(SDS和EH‐9)、32.5份去离子水和0.1份碳酸氢钠，开搅拌。 当温度达到75℃后加入0.1份引发剂(APS)，稳定10min，在15min内滴加 完11％的单体混合液2，稳定10min，升温至80℃，将剩余单体混合液2和用 剩余水溶解剩余的引发剂(APS)在3.5h内滴完。升温至85℃熟化1.0h，降 温至55℃，加入0.5份中和剂中和，保温15min后降温出料得到带自消光功能 的水性丙烯酸乳液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：水性高透明度哑光清面漆配方如 表4d：
表4d水性高透明度哑光清面漆配方
序号 组成 重量分数
1 水性自消光丙烯酸乳液 75
2 消泡剂(BYK‐028) 0.4
3 成膜助剂(丙二醇甲醚) 4
4 成膜助剂(丙二醇丁醚) 4
5 去离子水 10
6 增稠剂(ViscoPlus 3030) 0.5
7 润湿剂(Tego‐245) 0.4
8 去离子水 5.7
9 共计 100
制备方法：以质量份数计，依次加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预 先与去离子水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂、余量用水补齐， 中速搅拌1000转/分15min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面 漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的综 合性能见表4e：
表4e水性高透明度哑光清面漆综合性能
检测项目 水性高透明度哑光清面漆 测试方法
涂膜外观 涂膜外观正常 --
透明度 高透，底色色差ΔE*＝0.17 分光测色仪
热储存稳定性 无结块、凝聚、霉变现象 GB/T 6753.3‐86
低温储存稳定性 无结块、凝聚现象 --
表干时间 25min GB/T 1728‐1979
实干时间 5h GB/T 1728‐1979
耐性水(25℃，24h) 无异常 GB/T 4893.1‐2005
耐醇性(50％乙醇，1h) 无异常 GB/T 23999‐2009
抗粘连性(500g，50±2℃，4h) MM:A‐0 GB/T 23982‐2009
实施例5
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按配方设计称取甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸 丁酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸异冰片酯制备丙烯酸单体混合液1。
表5a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
1 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 61.3
2 丙烯酸丁酯(BA) 32.0
3 甲基丙烯酸(MAA) 2.7
4 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) 4
5 共计 100
按配方设计称取单体混合液1、有机硅氧烷、异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵和 水制备单体混合液2。
表5b单体混合液2配方
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表5c：
表5c水性自消光丙烯酸乳液配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 35
2 单体混合液2 5.4
3 异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵(KL‐525) 0.6
4 过硫酸钾(KPS) 0.25
5 碳酸氢钠(NaHCO3) 0.05
6 N,N—二甲基乙醇胺(DMEA) 0.6
7 去离子水 58.1
8 共计 100
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入剩余乳化剂(KL‐525)、33.05份去离子水和0.1份碳酸氢钠，开搅拌。当 温度达到75℃后加入0.1份引发剂(KPS)，稳定10min，在15min内滴加单 体预乳化液2，稳定10min，升温至80℃，将单体混合液1和用剩余水溶解剩 余的引发剂(KPS)在3.0h内滴完。升温至85℃熟化0.5h，降温至55℃，加 入0.6份中和剂中和，保温15min后降温出料得到带自消光功能的水性丙烯酸 乳液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：水性高透明度哑光清面漆配方如 表5d：
表5d水性高透明度哑光清面漆配方
序号 组成 重量分数
1 水性自消光丙烯酸乳液 80
2 消泡剂(Tego‐904W) 0.4
3 成膜助剂(丙二醇甲醚) 4
4 成膜助剂(二丙二醇丁醚) 4
5 去离子水 8
6 增稠剂(ViscoPlus 3000) 0.6
7 润湿剂(Twin‐4100) 0.2
8 去离子水 2.8
9 共计 100
制备方法：以质量份数计，依次加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预 先与去离子水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂、余量用水补齐， 中速搅拌700转/分15min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面 漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的综 合性能见表5e：
表5e水性高透明度哑光清面漆综合性能
实施例6
(1)水性自消光丙烯酸乳液的制备：
1)丙烯酸单体混合液的制备：按配方设计称取甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸 丁酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸异冰片酯制备丙烯酸单体混合液1。
表6a单体混合液1配方
序号 组成 重量分数
1 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 65.9
2 丙烯酸丁酯(BA) 28.6
3 甲基丙烯酸(MAA) 1.1
4 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA) 4.4
5 共计 100
按配方设计称取单体混合液1和有机硅氧烷制备丙烯酸单体混合液2。
表6b单体预乳化液2配方
序号 组成 重量分数
1 单体混合液1 82.8
2 有机硅氧烷(Z‐6011) 17.2
3 共计 100
2)水性自消光丙烯酸乳液的制备：水性自消光丙烯酸乳液配方如表6c：
表6c水性自消光丙烯酸乳液配方
制备方法：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中 加入剩余乳化剂(SDS和EH‐9)、31.25份去离子水和0.1份碳酸氢钠，开搅拌。 当温度达到75℃后加入0.1份引发剂(APS)，稳定10min，在10min内滴加 完12％的单体混合液1，稳定15min。升温至80℃，将单体混合液和用剩余水 溶解剩余的引发剂(APS)在4.0h内滴完，此处前2.5h滴加剩余的单体混合 液1，2.5h后滴加单体混合液2。升温至85℃熟化1.0h，降温至55℃，加入0.6份中和剂中和，保温15min后降温出料得到带自消光功能的水性丙烯酸乳 液。
(2)水性高透明度哑光清面漆的制备：水性高透明度哑光清面漆配方如 表6d：
表6d水性高透明度哑光清面漆配方
制备方法：以质量份数计，依次加入水性自消光丙烯酸乳液、消泡剂、预 先与去离子水充分混合均匀后的成膜助剂、增稠剂、润湿剂、余量用水补齐， 中速搅拌800转/分30min，经240目滤布过滤出料，即为水性高透哑光清面 漆。
(3)水性高透明度哑光清面漆的综合性能：水性高透明度哑光清面漆的综 合性能见表6e：
表6e水性高透明度哑光清面漆综合性能
检测项目 水性高透明度哑光清面漆 测试方法
涂膜外观 涂膜外观正常 --
透明度 高透，底色色差ΔE*＝0.17 分光测色仪
热储存稳定性 无结块、凝聚、霉变现象 GB/T 6753.3‐86
低温储存稳定性 无结块、凝聚现象 --
表干时间 25min GB/T 1728‐1979
实干时间 5h GB/T 1728‐1979
耐性水(25℃，24h) 无异常 GB/T 4893.1‐2005
耐醇性(50％乙醇，1h) 无异常 GB/T 23999‐2009
抗粘连性(500g，50±2℃，4h) MM:A‐0 GB/T 23982‐2009
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指 出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还 可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的 保护范围内。

Claims (10)

1.一种水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）丙烯酸单体混合液的制备：以质量份数计，将丙烯酸酯类单体93-95份、羧基丙烯酸类单体1-3份、功能单体2.5-6份，混合均匀，制备单体混合液1；
以质量份数计，将70-98份丙烯酸单体混合液1、有机硅氧烷1-7份、0.1-3份乳化剂和0.5-20份水制备单体混合液2；
所述的功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异辛酯的一种或多种；
2）水性自消光丙烯酸乳液的制备：以质量份数计，将0.5-1.2份乳化剂、30-40份去离子水、0.05-0.1份碳酸氢钠缓冲剂，混合搅拌；当温度达到70-80℃后加入0.1-0.2份引发剂，稳定后滴加4-6份单体混合液2，稳定后滴加30-50份单体混合液1以及用去离子水溶解的0.15-0.3份引发剂，升温至80-85℃熟化，降温至55℃以下，加入中和剂中和，保温后再降温，出料，得水性自消光丙烯酸乳液；
步骤1）和步骤2）所述的乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和十二烷基硫酸钠的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述的羧基丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述的有机硅氧烷为LT570、LT151、Z-6070、Z-6040和Z-6011的一种或多种；所述的引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵的一种或多种；所述的中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述稳定后滴加4-6份单体混合液2的稳定时间为5-10min；所述稳定后滴加30-50份单体混合液1的稳定时间为10-20min；所述滴加30-50份单体混合液1以及用去离子水溶解的0.15-0.3份引发剂的时间为3-5h。
6.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述用去离子水溶解的0.15-0.3份引发剂中去离子水的用量为10-20份，所述中和剂用量为0.40-0.60份。
7.根据权利要求1所述的水性自消光丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述保温后再降温的保温时间为15-45min；所述熟化的时间为0.5-1.5h。
8.一种水性自消光丙烯酸乳液，其特征在于，其由权利要求1-7任一项所述制备方法制得。
9.权利要求8所述水性自消光丙烯酸乳液在水性哑光清面漆中的应用，其特征在于，以质量份数计，加入70-85份的水性自消光丙烯酸乳液、0.1-0.5份的消泡剂、4-8份的成膜助剂、0.1-1份的增稠剂、0.2-0.5份的润湿剂，搅拌，过滤出料，得水性高透明度哑光清面漆。
10.根据权利要求9所述的水性自消光丙烯酸乳液在水性哑光清面漆中的应用，其特征在于，所述的消泡剂为BYK-024、BYK-028、BYK-093、TEGO-810、TEGO-822、TEGO-902W和TEGO-904W中的一种或多种以上的混合物；
所述的成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚的一种或两种以上；
所述的增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂ViscoPlus 3000、ViscoPlus 3030和ViscoPlus3060中的一种或者两种以上；
所述的润湿剂为Tego-245、Tego-270、Twin-4100、BYK-346和BYK-333中的一种或者两种以上；
所述的搅拌的转速为700-1000转/分，时间为15-30min；所述的过滤为经240目滤布过滤。
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