CN106188385A - 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺 - Google Patents

一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN106188385A
CN106188385A CN201610670897.8A CN201610670897A CN106188385A CN 106188385 A CN106188385 A CN 106188385A CN 201610670897 A CN201610670897 A CN 201610670897A CN 106188385 A CN106188385 A CN 106188385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emulsion
parts
initiator
fluorine carbon
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610670897.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106188385B (zh
Inventor
郝丽娟
王俊丽
周志尚
王灿
焦健
高昊
王亚际
田海水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENGSHUI XINGUANG CHEMICAL CO Ltd
Original Assignee
HENGSHUI XINGUANG CHEMICAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENGSHUI XINGUANG CHEMICAL CO Ltd filed Critical HENGSHUI XINGUANG CHEMICAL CO Ltd
Priority to CN201610670897.8A priority Critical patent/CN106188385B/zh
Publication of CN106188385A publication Critical patent/CN106188385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106188385B publication Critical patent/CN106188385B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/40—Redox systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/29—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808—C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺，属于建筑涂料研发技术领域，本工艺过程包括预制核层乳液、预制壳层乳液及引发剂步骤，之后利用预制的核层乳液、壳层乳液及引发剂合成而制得多彩氟碳乳液。通过核壳结构的设计，在乳液中引入不同Tg的结构，可以在保证乳液成膜的基础上最大程度的提高漆膜的整体性能，同时将氟单体最大程度的集中在壳层，降低成本的同时，可以保留最大的氟利用率；本发明乳液产品，不含APEO，且低甲醛，无苯系物和其他的污染排放，粒径分布很窄，产品稳定性很好；与国内外主要的竞争对手的相比，具有优异的耐水耐沾污和耐候等性能，尤其体现在稳定性和存储能上。

Description

一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺
技术领域
本发明属于建筑涂料研发技术领域，涉及一种建筑乳液及其合成工艺，具体地说是一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺。
背景技术
近些年来，因其不含溶剂，装饰效果独特、生产成本低及施工用料省等优点，水性多彩涂料在亚洲尤其是中国得到了极大的市场推广。目前常用的体系是利用纤维素醚和特质黏土之间形成“凝胶”的特性来实现多彩色点的相互独立、互不融合。形成一层不溶于水的柔性膜，可以有效的阻止膜内涂料组分及膜外的保护胶液组分互相扩散之外，还赋予彩粒表面带同性电荷，防止颜料滴之间发生凝聚。虽然制作的水包水多彩涂料环保，但是由于合成的物质大都是亲水物质，因此其耐水性能相对于其他的外墙涂料有一定的差距，而进一步也会影响耐候耐沾污等更加重要的性能。
乳液聚合得到的产品通常可以用作多彩涂料的连续相乳液，常见的种类一般有苯丙、纯丙、硅丙和氟碳这几类。其中苯丙和纯丙的耐水及耐候性欠佳，硅丙乳液性能上有一定的提高，但是硅单体的引入不可避免给聚合过程带来一些负面影响，氟碳类产品性能优异，但由于氟单体价格昂贵，应用受到了极大的限制。
发明内容
本发明为了解决上述氟碳乳液面临的问题，设计了一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺，利用本全新的氟碳乳液制备工艺可以使得氟元素更加有效的分布在表面，赋予产品非常出众的耐水及耐候的性能，通过结构上的控制，最终成本降低，在多彩涂料的应用上具有很高应用意义。
本发明采用的技术方案是：一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，关键在于：本工艺过程包括如下步骤：
(1)预制核层乳液
在第一乳化液反应釜中依次加入150-250份的水、3-5份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯30-50份、丙烯酸正丁酯100-250份、丙烯酸异辛酯100-250份、甲基丙烯酸甲酯50-100份、甲基丙烯酸5-10份、叔碳酸酯单体VV-10 20-50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 2-10份，搅拌1-3小时，得到核层乳液，备用；
(2)预制壳层乳液
在第二乳化液反应釜中依次加入80-150份的水、1-3份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯0-10份、丙烯酸异辛酯20-50份、甲基丙烯酸甲酯50-150份、甲基丙烯酸1-5份、叔碳酸酯单体VV-10 5-25份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 1-5份、含氟单体10-100份，搅拌1-3小时，得到壳层乳液，备用；
(3)预制引发剂
用构成氧化还原引发剂的氧化还原反应体系的氧化剂A和还原剂B制备如下：
种子引发剂I：将0.5-1份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该种子引发剂I，备用；
种子引发剂II：将0.5-1份的还原剂B溶于3-5份水中制得该种子引发剂II，备用；
核层引发剂I：将0.5-2份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该核层引发剂I，备用；
核层引发剂II：将0.5-2份的还原剂B溶于30-50份水中制得该核层引发剂II，备用；
壳层引发剂I：将0.5-2份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该壳层引发剂I，备用；
壳层引发剂II：将0.5-2份的还原剂B溶于20-30份水中制得该壳层引发剂II，备用；
(4)合成
向第三反应釜中加入150-250份的水、1-5份乳化剂，搅拌并升温至50-80℃；取4-8％的步骤(1)所制得的核层乳液并加入第三反应釜中作为种子，保温4-8分钟，之后依次加入种子引发剂I和II，并保温0.5-1小时；
之后加入核层引发剂I，并开始滴加剩余量的核层乳液和核层引发剂II，在2-2.5个小时内滴加完毕，之后保温0.5-1小时；
再加入壳层引发剂I，并同时滴加步骤(2)所制得的壳层乳液和壳层引发剂II，在0.5-1个小时内滴加完毕，之后保温0.5-1.5个小时，降温，之后用氨水调节pH至7-8，加入消泡剂及杀菌剂，过滤后得到多彩氟碳乳液。
其中，所述的氧化剂A和还原剂B为：叔丁基过氧化氢t-BHP和吊白块SFS、叔丁基过氧化氢t-BHP和焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰和蔗糖或者为过氧化氢和吊白块SFS。
其中，步骤(4)中搅拌并升温为温度为50-70℃。
其中，步骤(4)中所述的乳化剂为烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂。
其中，步骤(4)中所述搅拌并升温至50-80℃后，取5％的步骤(1)所制得的核层乳液并加入第三反应釜中作为种子，保温5分钟。
步骤(1)中，在第一乳化液反应釜中依次加入的水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA的份数分别为：200份、4份、40份、200份、200份、80份、8份、30份、6份。
步骤(2)中，在第二乳化液反应釜中依次加入的水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、含氟单体的份数分别为：120份、2份、5份、30份、100份、3份、15份、3份、60份。
所述的消泡剂为XWC-7300、NXZ或1349，所述的杀菌剂为L50、BX90或卡松。
该乳液中乳液粒子的结构为核壳结构，核壳比例为80/20-20/80之间。
所述的核壳结构中核层的Tg为-20-20度之间，壳层的Tg在0-50度之间。
本发明的有益效果是：1、通过核壳结构的设计，在乳液中引入不同Tg的结构，可以在保证乳液成膜的基础上最大程度的提高漆膜的整体性能，同时将氟单体最大程度的集中在壳层，降低成本的同时，可以保留最大的氟利用率。2、引入功能单体叔碳酸酯单体VV-10，具有长链的烷基链段，和氟碳单体协同作用，可以高效提高耐水及耐候性等。同时引入少量的环氧类可聚合单体如甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA，成膜过程中可以进一步提高耐水性。3、采用氧化还原组合作为引发剂，氧化剂为叔丁基过氧化氢t-BHP，但不限制具体的种类，也可以是其他的过氧类物质；还原剂为吊白块SFS、抗坏血酸Vc、FF6等其他具有还原性的物质；反应的温度为50-80度之间，最好为50-70度之间。低温反应在减少支化度提高分子量的同时，还可以减少GMA在聚合过程中的水解，最大程度上保留了GMA的功能性。4、引入核壳结构，软核硬壳。核壳比例为80/20到20/80之间，软核可以赋予涂料优良的成膜性，而硬壳可以提高耐水等性能，最大程度上的平衡涂料的整体性能。在壳层引入氟单体，所占的比例为壳层单体的5％-60％之间。通过乳液结构的合理控制，设计核壳结构，使得乳液在整体上的性能得以平衡，在保证充分成膜的基础上提高耐水等综合性能。另一方面，壳层引入了适当比例的氟单体，最大程度的在壳层进行富集，提高了氟单体的利用率。引入两种功能单体VV-10和GMA，在耐水方面得到了最大程度的协同效果。最后通过低温氧化还原反应，极大程度上降低和避免了GMA的提前水解，可以使得在后期应用过程中最大程度的发挥功效，使得耐水性有了极大的提高，得到的分子量比较大，减少了支化，对于耐候性有着极大的帮助。5、采用本发明工艺合成的多彩乳液产品，不含APEO，且低甲醛，无苯系物和其他的污染排放，粒径分布很窄，产品稳定性很好。在关键的性能上，和国内外主要的竞争对手的相比，具有优异的耐水耐沾污和耐候等性能，尤其体现在稳定性和存储能上。最终的产品性能优异并且绿色环保。
附图说明
图1是本发明工艺制得的自制氟碳乳液、竞品氟碳乳液及竞品硅丙乳液在常温25度下存储KU粘度变化；
图2是本发明工艺制得的自制氟碳乳液、竞品氟碳乳液及竞品硅丙乳液在高温50度下存储KU粘度变化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
(1)预制核层乳液：向乳化液反应釜I中依次加入150-250份的水、3-5份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯30-50份、丙烯酸正丁酯100-250份、丙烯酸异辛酯100-250份、甲基丙烯酸甲酯50-100份、甲基丙烯酸5-10份、叔碳酸酯单体VV-10 20-50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 2-10份。充分搅拌1个小时，得到稳定的预乳液。优选地，水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA的份数分别为：200份、4份、40份、200份、200份、80份、8份、30份、6份；或者是180份、3份、50份、150份、180份、70份、6份、40份、8份；或者是150份、5份、30份、180份、150份、60份、7份、50份、3份。
(2)预制壳层乳液：向乳化液反应釜II中依次加入80-150份的水、1-3份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯0-10份、丙烯酸异辛酯20-50份、甲基丙烯酸甲酯50-150份、甲基丙烯酸1-5份、叔碳酸酯单体VV-10 5-25份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 1-5份、含氟单体10-100份。充分搅拌1个小时，得到稳定的预乳液。优选地，水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、含氟单体的份数分别为：120份、2份、5份、30份、100份、3份、15份、3份、60份；或者是100份、3份、8份、40份、80份、4份、20份、4份、80份；或者是90份、1份、3份、50份、120份、2份、10份、2份、40份。
(3)引发剂的制备：
种子引发剂I：将0.5-1份的t-BHP溶于3-5份水中；
种子引发剂II：将0.5-1份的SFS溶于3-5份水中；
核层引发剂I：将0.5-2份的t-BHP溶于3-5份水中；
核层引发剂II：将0.5-2份的SFS溶于30-50份水中；
壳层引发剂I：将0.5-2份的t-BHP溶于3-5份水中；
壳层引发剂II：将0.5-2份的SFS溶于20-30份水中。
(4)具体合成过程：
向第三反应釜中加入150-250份的水，1-5份烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂，搅拌并升温至60度，加入5％的核层预乳液，保温5分钟，之后依次加入种子引发剂I和II，并保温半个小时。之后加入核层引发剂I，并开始滴加核层单体和核层引发剂II，在2-2.5个小时内滴加完毕，之后保温半个小时。加入壳层引发剂I，并同时滴加步骤(2)所制得的壳层乳液和壳层引发剂II，在0.5-1个小时内滴加完毕。之后保温1个小时，进行后处理并降温，之后用氨水调节pH至7-8。加入消泡剂及杀菌剂。过滤后得到最终的多彩乳液。
后处理过程为：将温度降到60-70度的时候进行后处理，使用氧化还原法，使用的氧化剂有双氧水或者叔丁基过氧化氢、还原剂为Vc、FF6、SFS中的一种或者几种复配，一次性加入氧化剂0-0.5份，还原剂0-0.5份和2-10份水组成的溶液，滴加15-30分钟，之后降温到室温。
按照本发明工艺制备的自制氟碳乳液与现有的竞品乳液进行应用性能的测试，主要从一下几个方面进行比较：耐水性、粘度变化及存储稳定性、厚涂开裂性等。
1、乳液表面接触角的对比
对自制氟碳乳液、竞品氟碳和竞品硅丙乳液分别进行制膜，测试接触角。自制的氟碳多彩乳液接触角可以达到105度，具有很好的耐水抗污性；竞品氟碳乳液和硅丙乳液，接触角都在60-80之间，漆膜有一定的亲水性，其耐水性则受到了一定的影响。
2、耐水性
表1
乳液 泡水24h 泡水3天 泡水7天
自制氟碳乳液 无任何变化 无任何变化 无任何变化
竞品氟碳乳液 无任何变化 无任何变化 轻微泛白
竞品硅丙乳液 无任何变化 轻微泛白 漆膜严重泛白
3、粘度及存储稳定性
测试所制备的自制氟碳乳液涂料KU粘度，将自制氟碳乳液、竞品氟碳和竞品硅丙乳液各分成2份，分别置于室温及50度烘箱之中，定期测试，观察KU粘度的变化。测试结果可参见图1、图2。
从图1和图2的粘度变化对比看出，自制氟碳乳液无论是常温还是高温存储，KU粘度变化都很小，基本没有太大的变化，稳定性非常好。而竞品乳液，在存储一段时间之后，尤其是6个月以上，其粘度变化非常明显，说明其后增稠情况显著。涂料在存储过程中，乳液对保护胶的破坏作用较大，保护胶的稳定作用渐渐失去，使得保护胶之间电荷作用增强，导致了粘度变大。
4、厚涂开裂性
将制备的氟碳乳液涂料喷涂厚涂增加2-3倍，干燥后观察漆膜的开裂情况。其对比结果如下所示：
表2
喷涂12小时后 喷涂24小时后
自制氟碳乳液 漆膜完整 漆膜完整
竞品氟碳乳液 漆膜轻微开裂 漆膜严重开裂
竞品硅丙乳液 漆膜轻微开裂 漆膜严重开裂
从表2可以看出，利用本发明工艺自制的氟碳乳液成膜效果非常好，漆膜完整，喷涂12小时和24小时，均无开裂的情况。而竞品乳液，成膜效果较差，厚涂工艺中有开裂的情况，成膜受到影响。
综上可以看出，我们的自制氟碳乳液不论是纯乳液的氟碳分布还是做成成品漆之后的整体性能，均要优于竞品乳液，在多彩市场上有很好的应用前景。

Claims (10)

1.一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：本工艺过程包括如下步骤：
(1)预制核层乳液
在第一乳化液反应釜中依次加入150-250份的水、3-5份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯30-50份、丙烯酸正丁酯100-250份、丙烯酸异辛酯100-250份、甲基丙烯酸甲酯50-100份、甲基丙烯酸5-10份、叔碳酸酯单体VV-10 20-50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA2-10份，搅拌1-3小时，得到核层乳液，备用；
(2)预制壳层乳液
在第二乳化液反应釜中依次加入80-150份的水、1-3份的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯0-10份、丙烯酸异辛酯20-50份、甲基丙烯酸甲酯50-150份、甲基丙烯酸1-5份、叔碳酸酯单体VV-10 5-25份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 1-5份、含氟单体10-100份，搅拌1-3小时，得到壳层乳液，备用；
(3)预制引发剂
用构成氧化还原引发剂的氧化还原反应体系的氧化剂A和还原剂B制备如下：
种子引发剂I：将0.5-1份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该种子引发剂I，备用；
种子引发剂II：将0.5-1份的还原剂B溶于3-5份水中制得该种子引发剂II，备用；
核层引发剂I：将0.5-2份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该核层引发剂I，备用；
核层引发剂II：将0.5-2份的还原剂B溶于30-50份水中制得该核层引发剂II，备用；
壳层引发剂I：将0.5-2份的氧化剂A溶于3-5份水中制得该壳层引发剂I，备用；
壳层引发剂II：将0.5-2份的还原剂B溶于20-30份水中制得该壳层引发剂II，备用；
(4)合成
向第三反应釜中加入150-250份的水、1-5份乳化剂，搅拌并升温至50-80℃；取4-8％的步骤(1)所制得的核层乳液并加入第三反应釜中作为种子，保温4-8分钟，之后依次加入种子引发剂I和II，并保温0.5-1小时；
之后加入核层引发剂I，并开始滴加剩余量的核层乳液和核层引发剂II，在2-2.5个小时内滴加完毕，之后保温0.5-1小时；
再加入壳层引发剂I，并同时滴加步骤(2)所制得的壳层乳液和壳层引发剂II，在0.5-1个小时内滴加完毕，之后保温0.5-1.5个小时，降温，之后用氨水调节pH至7-8，加入消泡剂及杀菌剂，过滤后得到多彩氟碳乳液。
2.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：所述的氧化剂A和还原剂B为：叔丁基过氧化氢t-BHP和吊白块SFS、叔丁基过氧化氢t-BHP和焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰和蔗糖或者为过氧化氢和吊白块SFS。
3.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：步骤(4)中搅拌并升温为温度为50-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：步骤(4)中所述的乳化剂为烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：搅拌并升温至50-80℃后，取5％的步骤(1)所制得的核层乳液并加入第三反应釜中作为种子，保温5分钟。
6.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，在第一乳化液反应釜中依次加入的水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA的份数分别为：200份、4份、40份、200份、200份、80份、8份、30份、6份。
7.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：步骤(2)中，在第二乳化液反应釜中依次加入的水、烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、叔碳酸酯单体VV-10、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、含氟单体的份数分别为：120份、2份、5份、30份、100份、3份、15份、3份、60份。
8.根据权利要求1所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液的制备工艺，其特征在于：所述的消泡剂为XWC-7300、NXZ或1349，所述的杀菌剂为L50、BX90或卡松。
9.利用权利要求1所述的制备工艺制得的一种用于多彩涂料的氟碳乳液，其特征在于：该乳液中乳液粒子的结构为核壳结构，核壳比例为80/20-20/80之间。
10.根据权利要求9所述的一种用于多彩涂料的氟碳乳液，其特征在于：所述的核壳结构中核层的Tg为-20-20度之间，壳层的Tg在0-50度之间。
CN201610670897.8A 2016-08-16 2016-08-16 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺 Active CN106188385B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610670897.8A CN106188385B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610670897.8A CN106188385B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106188385A true CN106188385A (zh) 2016-12-07
CN106188385B CN106188385B (zh) 2018-06-01

Family

ID=57521697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610670897.8A Active CN106188385B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106188385B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480763A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 四川三棵树涂料有限公司 免罩面水包水多彩仿大理石涂料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101463108A (zh) * 2008-12-29 2009-06-24 西北师范大学 有机硅改性叔氟乳液和该乳液为基料的夜光涂料的制备方法
CN101525399A (zh) * 2009-03-27 2009-09-09 上海应用技术学院 高耐水性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN102585073A (zh) * 2012-01-16 2012-07-18 中山大学 氟硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN103119097A (zh) * 2010-09-27 2013-05-22 大金工业株式会社 丙烯酸-氟复合聚合物颗粒
CN103319641A (zh) * 2013-06-17 2013-09-25 玖青涂料（上海）有限公司 水性羟基氟硅丙烯酸树脂及其制备方法和用途
CN103435745A (zh) * 2013-08-06 2013-12-11 浙江大学 一种低温交联含氟核壳型拒水拒油整理剂乳液及其制备方法
CN105440201A (zh) * 2014-08-13 2016-03-30 南京理工大学 一种核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101463108A (zh) * 2008-12-29 2009-06-24 西北师范大学 有机硅改性叔氟乳液和该乳液为基料的夜光涂料的制备方法
CN101525399A (zh) * 2009-03-27 2009-09-09 上海应用技术学院 高耐水性聚丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN103119097A (zh) * 2010-09-27 2013-05-22 大金工业株式会社 丙烯酸-氟复合聚合物颗粒
CN102585073A (zh) * 2012-01-16 2012-07-18 中山大学 氟硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN103319641A (zh) * 2013-06-17 2013-09-25 玖青涂料（上海）有限公司 水性羟基氟硅丙烯酸树脂及其制备方法和用途
CN103435745A (zh) * 2013-08-06 2013-12-11 浙江大学 一种低温交联含氟核壳型拒水拒油整理剂乳液及其制备方法
CN105440201A (zh) * 2014-08-13 2016-03-30 南京理工大学 一种核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
耿耀宗: "《现代水性涂料工艺·配方·应用》", 30 April 2013, 中国石化出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480763A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 四川三棵树涂料有限公司 免罩面水包水多彩仿大理石涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106188385B (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103613702B (zh) 一种水性多功能丙烯酸消光树脂及其制备方法
CN110078867B (zh) 外墙涂料用核壳纯丙乳液及其制备方法和应用
CN104831540B (zh) 纺织品用拒水、拒油、耐晒、抗扭曲弯挠、耐寒、无光皮膜水性涂层胶及制备方法
CN103073963B (zh) 一种阻燃型反射隔热涂料及其制备方法
CN102533186B (zh) 耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法
CN101921373B (zh) 一种丙烯酸改性环氧树脂乳液及其制备方法
CN100487004C (zh) 具有交联网络结构无皂含氟聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法
CN108440704B (zh) 一种耐沸水高附着双组份丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN103864982A (zh) 一种含氟丙烯酸酯乳液的制备方法
CN102101960A (zh) 高羟基含硅丙烯酸酯水性玻璃涂料乳液及其合成方法
CN101831230A (zh) 反应性乳化剂制备聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合涂饰剂的方法
CN103524667A (zh) 聚乙烯保护膜用水性压敏胶和聚乙烯保护膜及其制备方法
CN109160971A (zh) 一种苯丙防水乳液及其制备方法
CN108752514A (zh) 一种环氧改性丙烯酸乳液及其制备方法
CN101735541A (zh) 一种保温材料用环保型乳液及其制备方法
CN108395800A (zh) 一种三合一多彩乳液及其制备方法
CN104017456A (zh) 一种耐光与阻燃性水性丙烯酸酯类树脂涂料的制备方法
CN105884961A (zh) 一种用于建筑保温涂料用高耐候性高弹性氟-硅改性丙烯酸乳液的制备方法
CN109796553A (zh) 低气味环保型水性丙烯酸酯无溶剂乳液及其制备方法
CN102399344B (zh) 美术颜料用自增稠型纯丙胶乳及其制备方法
CN114835841B (zh) 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆
CN109369839A (zh) 一种自交联型氯乙烯共聚物乳液及其制备方法
CN108586657A (zh) 水性涂料用的丙烯酸乳液
CN108892750A (zh) 一种核壳型聚倍半硅氧烷/羟基丙烯酸酯复合乳液及其制备方法
CN106188385A (zh) 一种用于多彩涂料的氟碳乳液及其制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 50, west section of people West Road, Hengshui, Hebei Province

Applicant after: Hengshui Xinguang new Mstar Technology Ltd

Address before: No. 50, west section of people West Road, Hengshui, Hebei Province

Applicant before: Hengshui Xinguang Chemical Co., Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant