CN106147485A - 一种抗盐析抗泛碱封闭底漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗盐析抗泛碱封闭底漆以及制备方法，所述的抗盐析抗泛碱底漆按照质量份比包括：去离子水25‑40份；增稠剂0.5‑0.7份；PH调节剂0.1‑0.3份；分散剂0.5‑1份；润湿剂0.1‑0.2份；消泡剂0.5‑1份；钛白粉‑8份；云母粉5‑8份；碳酸钙6.3‑11；阳离子苯丙乳液36‑45份；成膜助剂0.8‑1.5份；防冻剂1‑2.5份。本发明能够增加涂膜与底材的附着力和抗碱能力，同时封闭砂浆毛细孔，进而阻止碱和盐的析出。

Description

一种抗盐析抗泛碱封闭底漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗盐析抗泛碱封闭底漆及其制备方法，可用于外墙的封闭底漆，属于水性建筑涂料的领域。
背景技术
建筑涂料是指对以混凝土、砖石等为材料构筑的建筑设施进行涂覆所用的涂料。建筑外墙基层一般都为混凝土、水泥砂浆或石灰水泥砂浆。这些水泥建材中，存在氢氧化钙以及部分盐类，水泥砂浆批荡在墙面上，干燥和保养过程中的部分氢氧化钙和空气中二氧化碳发生反应生成碳酸钙。如果工期赶得较急，养护不足就开始涂装外墙涂料，则会导致墙体存在较多的碱性物质。这样，一旦下雨，由于面漆的吸水率较高，部分雨水就会因吸附而进入墙体，而当雨过天晴，水蒸气向外蒸发的过程中部分的水通过孔隙外渗的方式将这些碱类物质带到漆膜上，造成漆膜颜色改变或漆膜皂化从而导致面漆失光、粉化以及脱落的问题。不仅给业主和施工方造成很大的损失,而且也影响了乳胶漆的推广与应用。
此外，在建筑墙体中使用的水泥建材会含有一定的可溶性氯化钙，而且某些楼盘开发商为了降低成本，在批荡墙体时，会使用成本比较低廉的海沙，这些因素会在水泥砂层中引入过多的可溶性盐类。类似可溶性碱类，会因雨水的因素而带到到外墙面漆表面，当盐类物质因干燥后会形成白色的结晶，从而留在漆膜上影响漆膜的外观装饰效果。
而底漆是负在基材的第一道涂料，因而对底漆的质量有很高的要求，底漆需要有良好的耐水性、耐碱性、抗泛碱、抗盐析以及良好的附着力。
发明内容
本发明提供了一种隔离盐碱渗出的封闭底漆，它通过添加自制阳离子苯丙乳液，加入云母粉、碳酸钙、二氧化钛等颜填料以及等其它助剂，所形成的漆膜具有优良的耐水、耐碱和抗渗透性，附着力0级，该底漆适用于建筑外墙的水性封闭涂装。
本发明技术方案如下：
抗盐析抗泛碱封闭底漆，按照质量份比，原料包括如下组份：
进一步地，所述的具有阳离子苯丙(烯酸)乳液，按照质量份，包括如下组份：
进一步，所述的阳离子乳化剂为单链季铵盐，所述的单链季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲氧基溴化铵或十六烷基三甲氧基氯化铵中的至少一种。
进一步，所述的阳离子功能单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基氯化铵、丙烯酰氧三乙基溴化铵、丙烯酰氧乙基二乙基丁基溴化铵的至少一种。
进一步地，所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入25.1-36.3份苯乙烯、41.2-55.6份丙烯酸丁酯、12.5-20.7份甲基丙烯酸甲酯、5.1-10.4份a-甲基丙烯酸、1.6-2.3份阳离子功能单体、1.6-2.3份丙烯酰胺、1.1-2.9份乳化剂以及80-90份的去离子水，控制搅拌速率为1000-1500rmp，搅拌15-30min，得到单体预乳化液，然后升温至75-85℃时，搅拌速度为200-400rmp，缓缓慢滴加含0.3-0.9份偶氮二异丁脒盐酸盐和10-30份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为1.5-2h，滴加完毕后保温1-2h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
进一步地，所述的增稠剂为纤维素、缔合型聚氨酯增稠剂中的一种。
进一步地，所述的PH调节剂为AMP-95或MA-95中的一种。
进一步地，所述的润湿剂为非离子型表面活性剂或单官能团与油酰基环氧烷烃嵌段共聚物润湿剂。
进一步地，所述消泡剂为硅类、聚醚类、高碳醇以及聚醚改性硅的一种。
进一步地，所述的分散剂为有机类琥珀磺酸盐、高分子分散剂聚甲基丙烯酸或丙烯酸共聚分散树脂的一种。
进一步地，所述的成膜助剂为醇酯-12；所述的防冻剂为乙二醇或丙二醇。
进一步地，所述的抗盐碱底漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为300-500rmp，在搅拌器中依次加入25-40份去离子水、0.5-0.7份增稠剂及0.1-0.3份PH调节剂，搅拌5-10min；
(2)然后提高转速至800-1000rmp，依次加入0.1-0.2份润湿剂、0.5-1份分散剂、0.5-1份消泡剂、5-8份钛白粉及5-8份云母粉、6.3-11份碳酸钙，之后提高转速至1800-2000rmp，搅拌15-20min；
(3)最后，降低转速至1000-1200rmp，依次加入36-45份乳液、0.8-1.5份成膜助剂及1-2.5份防冻剂，搅拌10-15min后用200-300目过筛，即得到本发明产品。
本发明的发明原理如下：
由阳离子乳液制备的封闭底漆具有较小的表面张力,对底材的渗透性极强,基材的碱性物质均可促进阳离子乳液的交联反应,所以强碱性的新墙面会使之有更好的成膜效果,起到更好的封闭作用,提高涂膜的耐碱性和耐盐析性。本发明以丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、a-甲基丙烯酸为主要单体，在此基础上引入功能阳离子单体以及丙烯酸酰胺功能单体，以偶氮二异丁眯盐酸盐和阳离子季铵盐为引发剂和乳化剂，合成了阳离子型核壳苯丙乳液。本发明将自制的阳离子苯丙乳液；往其中添加钛白粉、云母等颜填料以及其他助剂，制备了一种抗盐碱的外墙水性封闭底漆。
本发明与现有技术相比，有如下优点：
(1)相对采用普通的苯丙乳液的成膜阻隔型封闭底漆，本发明阳离子苯丙乳液更易深入底材的渗透并与内部-OH基团发生氢键作用，从而增加了涂膜与底材的附着力和抗碱能力，同时封闭砂浆毛细孔，进而阻止碱和盐的析出。
(2)阳离子苯丙乳液的粒径控制在80-100nm之间，这种乳胶颗粒既能渗入墙面孔隙，又能形成较致密的涂膜。
(3)在聚合体系中，引入阳离子的功能单体，含有N+离子，在参与共聚，提高乳胶表面的亲水离子含量以及乳胶粒子表面的电荷，提高了阳离子乳液的稳定性。此外，丙烯酰胺功能单体的引入，提高了聚合物的极性，进而提高漆膜的附着力。
具体实施方式
下面结合具体实施方式、实施例对本发明内容进行详细说明：
阳离子苯丙乳液由下述重量配比的原料按照以下依序进行的步骤制备而成：
所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入25.1-36.3份苯乙烯、41.2-55.6份丙烯酸丁酯、12.5-20.7份甲基丙烯酸甲酯、5.1-10.4份a-甲基丙烯酸、1.6-2.3份阳离子功能单体、1.6-2.3份丙烯酰胺、1.1-2.9份乳化剂以及80-90份的去离子水，控制搅拌速率为1000-1500rmp，搅拌15-30min，得到单体预乳化液，然后升温至75-85℃时，搅拌速度为200-400rmp，缓慢滴加0.3-0.9份偶氮二异丁脒盐酸盐和10-30份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液盐酸盐，滴加时间为1.5-2h，滴加完毕后保温1-2h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
所述的抗盐碱底漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为300-500rmp，在搅拌器中依次加入25-40份份去离子水、0.5-0.7份增稠剂及0.1-0.3份PH调节剂，搅拌5-10min；
(2)然后提高转速至800-1000rmp，依次加入0.1-0.2份润湿剂、0.5-1份分散剂、0.5-1份消泡剂、5-8份钛白粉及5-8份云母粉、6.3-11份碳酸钙，之后提高转速至1800-2000rmp，搅拌15-20min；
(3)最后，降低转速至1000-1200rmp，依次加入36-45份乳液、0.8-1.5份成膜助剂及1-2.5份防冻剂，搅拌10-15min后用200-300目过筛，即得到本发明产品。
2、抗盐碱底漆的制备
(二)实施例：
实施例1
阳离子苯丙乳液制备
所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入25.1份苯乙烯、41.2份丙烯酸丁酯、12.5份甲基丙烯酸甲酯、5.1份a-甲基丙烯酸、1.6份阳离子功能单体、1.6份丙烯酰胺、2.2份乳化剂以及80份的去离子水，控制搅拌速率为1000rmp，搅拌15min，得到单体预乳化液，然后升温至75℃时，搅拌速度为200rmp，缓慢滴加含0.6份偶氮二异丁脒盐酸盐和10份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为1.5h，滴加完毕后保温1h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
2、抗盐碱底漆的制备
所述的抗盐碱底漆制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为300rmp，在搅拌器中依次加入去离子水、增稠剂及PH调节剂，搅拌5min；
(2)然后提高转速至800rmp，依次加入润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉及云母粉、碳酸钙，之后提高转速至1800rmp，搅拌15min；
(3)最后，降低转速至1000rmp，依次加入阳离子苯丙乳液、成膜助剂及防冻剂，搅拌10min后用200目过筛，即得到本发明产品。
实施例2
阳离子苯丙乳液制备
所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入31.1份苯乙烯、49.3份丙烯酸丁酯、18.5份甲基丙烯酸甲酯、8.6份a-甲基丙烯酸、2.3份阳离子功能单体、1.9份丙烯酰胺、2.9份乳化剂以及85份的去离子水，控制搅拌速率为1200rmp，搅拌15-30min，得到单体预乳化液，然后升温至80℃时，搅拌速度为300rmp，缓慢滴加含0.3份偶氮二异丁脒盐酸盐和25份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为1.8h，滴加完毕后保温1.5h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
2、抗盐碱底漆的制备
所述的抗盐碱底漆制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为400rmp，在搅拌器中依次加入去离子水、增稠剂及PH调节剂，搅拌7min；
(2)然后提高转速至900rmp，依次加入润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉及云母粉、碳酸钙，之后提高转速至1900rmp，搅拌17min；
(3)最后，降低转速至1100rmp，依次加入阳离子苯丙乳液、成膜助剂及防冻剂，搅拌12min后用250目过筛，即得到本发明产品。
实施例子3
阳离子苯丙乳液制备
所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入36.3份苯乙烯、55.6份丙烯酸丁酯、20.7份甲基丙烯酸甲酯、10.4份a-甲基丙烯酸、2份阳离子功能单体、2.3份丙烯酰胺、1.1份乳化剂以及90份的去离子水，控制搅拌速率为1500rmp，搅拌30min，得到单体预乳化液，然后升温至85℃时，搅拌速度为400rmp，缓慢滴加含0.9份偶氮二异丁脒盐酸盐和30份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为2h，滴加完毕后保温2h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
2、抗盐碱底漆的制备
所述的抗盐碱底漆制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为500rmp，在搅拌器中依次加入去离子水、增稠剂及PH调节剂，搅拌10min；
(2)然后提高转速至1000rmp，依次加入润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉及云母粉、碳酸钙，之后提高转速至2000rmp，搅拌20min；
(3)最后，降低转速至1200rmp，依次加入阳离子苯丙乳液、成膜助剂及防冻剂，搅拌15min后用300目过筛，即得到本发明产品。
实施例4(最佳实施例)
阳离子苯丙乳液制备
所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
带有搅拌器、冷凝装置和温度计的500mL四口烧瓶中，加入34.7份苯乙烯、2.1份丙烯酸丁酯、19.8份甲基丙烯酸甲酯、9.2份a-甲基丙烯酸、2.1份阳离子功能单体、2.2份丙烯酰胺、2.3份乳化剂以及87份的去离子水，控制搅拌速率为1350rmp，搅拌27min，得到单体预乳化液，然后升温至83℃时，搅拌速度为360rmp，缓慢滴加含0.8份偶氮二异丁脒盐酸盐和28份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为1.9h，滴加完毕后保温1.8h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
2、抗盐碱底漆的制备
所述的抗盐碱底漆制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为450rmp，在搅拌器中依次加入去离子水、增稠剂及PH调节剂，搅拌8min；
(2)然后提高转速至850rmp，依次加入润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉及云母粉、碳酸钙，之后提高转速至1850rmp，搅拌18min；
(3)最后，降低转速至1050rmp，依次加入阳离子苯丙乳液、成膜助剂及防冻剂，搅拌14min后用300目过筛，即得到本发明产品。
在以上各实施例中：
阳离子乳化剂为链季铵盐乳化剂，所述的单链季铵盐乳化剂为上海金山经纬化工有限公司的十六烷基三甲基溴化铵。
所述的阳离子功能单体为山东源沣达化工有限公司的甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基氯化铵。
所述的引发剂为阿法埃莎的过硫酸铵。
所述的增稠剂为亚跨龙的羟乙基纤维素。
所述的PH调节剂为陶氏安格斯的AMP-95。
所述的消泡剂为巴斯夫的FoamStar ST2438。
所述的分散剂为诺普科的SN5040。
所诉的润湿剂为陶氏的CF-10。
所诉的成膜助剂为伊士曼的醇酯-12。
所诉的的防冻剂为厦门鑫连发的丙二醇。
对阳离子苯丙乳液以及抗盐碱的底漆进行常规性能进行测试。
乳液凝聚率的测定：聚合反应结束后，用300目尼龙滤布过滤，收集滤渣和搅拌器、烧瓶中的凝聚物，水洗后于100℃左右烘干至恒重后称量，计算其占单体总量的质量分数。
乳液稀释稳定性：在10ml试管中加入2ml乳液，加入8ml去离子水，摇匀后盖严，恒温静止，48小时后观察有无分层和沉淀。
乳胶粒子的大小及粒径分布用英国的MALVERN公司的ZETASIZER3000型动态光散射分析仪测定。
乳液黏度的测定：取一定量的乳液用SNB-1旋转黏度计，在25℃循环水浴中测定，转子直径根据乳液黏度而定。
乳液机械稳定性：取一定量的乳液置于离心试管中，在离心机上以4000rmp离心30min，观察有无破乳与结块现象。
乳液抗电解质稳定性：在50ml烧杯中加入10g乳液，加入2gCaCl2水溶液(50g/L)用玻璃棒搅匀后倒入试管中，盖严，恒温静止48小时后观察有无结块现象。乳液抗H+、0H-稳定性方法同上。测试用盐、酸及碱浓度均为1wt％。
漆膜的耐水性、耐碱性、透水性、抗泛碱、抗盐析以及附着力参照国标JG/T210-2007测试。
从表-中可以明显看出，本发明的各实施例在不同环境条件下漆膜具有良好的性能，达到了优等品的级别。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.抗盐析抗泛碱封闭底漆其特征在于：所述的抗盐碱底漆按照质量份比，原料包括如下组份：
2.根据权利要求1所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的阳离子苯丙乳液按照质量份比，包括如下组份：
3.根据权利要求2所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的阳离子乳化剂为单链季铵盐，所述的单链季铵盐包括十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲氧基溴化铵或十六烷基三甲氧基氯化铵中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的阳离子功能单体包括甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基氯化铵、丙烯酰氧三乙基溴化铵、丙烯酰氧乙基二乙基丁基溴化铵中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的阳离子苯丙乳液按照以下步骤配制而成：
在一容器中，加入25.1-36.3份苯乙烯、41.2-55.6份丙烯酸丁酯、12.5-20.7份甲基丙烯酸甲酯、5.1-10.4份a-甲基丙烯酸、1.6-2.3份阳离子功能单体、1.6-2.3份丙烯酰胺、1.1-2.9份乳化剂以及80-90份的去离子水，控制搅拌速率为1000-1500rmp，搅拌15-30min，得到单体预乳化液，然后升温至75-85℃时，搅拌速度为200-400rmp，缓慢滴加含0.3-0.9份偶氮二异丁脒盐酸盐和10-30份水的偶氮二异丁脒盐酸盐溶液，滴加时间为1.5-2h，滴加完毕后保温1-2h，室温出料，即得到阳离子苯丙乳液。
6.根据权利要求1所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的增稠剂为纤维素、碱溶胀丙烯酸类或缔合型聚氨酯增稠剂中的一种。
7.根据权利要求1所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的PH调节剂为AMP-95或MA-95中的一种。
8.根据权利要求1所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的润湿剂为非离子型表面活性剂或单官能团与油酰基环氧烷烃嵌段共聚物润湿剂。
9.根据权利要求1所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆，其特征在于：所述的分散剂为有机类琥珀磺酸盐、高分子分散剂聚甲基丙烯酸或丙烯酸共聚分散树脂的一种；所述的成膜助剂为醇酯-12；所述的防冻剂为乙二醇或丙二醇。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的抗盐析抗泛碱封闭底漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制搅拌速率为300-500rmp，在搅拌器中依次加入25-40份去离子水、0.5-0.7份增稠剂及0.1-0.3份PH调节剂，搅拌5-10min；
(2)提高转速至800-1000rmp，依次加入0.1-0.2份润湿剂、0.5-1份分散剂、0.5-1份消泡剂、5-8份钛白粉及5-8份云母粉、6.3-11份碳酸钙，之后提高转速至1800-2000rmp，搅拌15-20min；
(3)最后，降低转速至1000-1200rmp，依次加入36-45份乳液、0.8-1.5份成膜助剂及1-2.5份防冻剂，搅拌10-15min后用200-300目过筛，即得到产品。
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