CN109651561A - 超耐候超耐沾污超耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法 - Google Patents

超耐候超耐沾污超耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑涂料领域，提供了一种超耐候、超耐沾污、超耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法，所述丙烯酸酯乳液兼具优异的耐候性能、耐水白性能、耐玷污性能。所述丙烯酸酯乳液包括以下重量分数原料：甲基丙烯酸甲酯10‑15份，丙烯酸异辛酯25‑35份，甲基丙烯酸丁酯50‑60份，甲基丙烯酸1‑3份，功能单体2‑10份，乳化剂3‑6份，过硫酸盐0.1‑0.5份，氧化剂0.1‑0.5份，还原剂0.1‑0.5份，水105‑170份；所述丙烯酸酯乳液由共聚聚合工艺制备得到。所述丙烯酸酯乳液用于外墙涂料。

Description

超耐候超耐沾污超耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑涂料领域，具体涉及一种丙烯酸酯乳液及其制备，尤其涉及一种超耐候、超耐沾污、超耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法。
背景技术
近年来随着物质水平的不断提高，人们的精神生活更加丰富，对家居环境的要求明显提高，在外墙涂料中，真石漆及多彩涂料正在以一种高速状态发展中，市场占有率越来越高。但是真石漆及多彩涂料在户外应用中会出现各种各样的问题，导致产品出现异常，如产品发黄、发花、外观偏黄、变脏的等问题影响客户使用及良好的体验。另外当代科学技术的发展日新月异，产品更新换代周期越来越短，必须重视技术开发的投入，也顺应了涂料向节能环保健康发展的方向。
丙烯酸酯乳液以其优异的保光保色性、耐候性以及力学性能而被广泛运用。因此，现阶段，通常在该基础上，在真石漆及多彩涂料上进行罩面，通过一层具有优异耐候性、耐沾污、耐水白的罩面乳液进行保护，可延长涂料的使用寿命及保证产品具有优异的性能，以满足客户的使用需求。
综上，提供一种超耐候、超耐沾污、超耐水白丙烯酸酯乳液，是目前丙烯酸酯乳液行业的一道技术难题。
发明内容
本发明提供一种超耐候超耐沾污耐水白的丙烯酸酯乳液及其制备方法，提供一种兼具优异的耐候性能、耐水白性能、耐沾污性能及附着力的丙烯酸酯乳液。
本发明提供一种超耐候超耐沾污超耐水白的丙烯酸酯乳液，包括以下重量分数原料：
甲基丙烯酸甲酯10-15份，丙烯酸异辛酯25-35份，甲基丙烯酸丁酯50-60份，甲基丙烯酸1-3份，功能单体2-10份，乳化剂3-6份，过硫酸盐0.1-0.5份，氧化剂0.1-0.5份，还原剂0.1-0.5份，水105-170份；
其中，所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮中的一种或两种以上的混合物；
所述乳化剂为反应型乳化剂；
其中所述丙烯酸酯乳液由以下过程制备而成：
S1、常温常压下，1-3份乳化剂、20-40份水混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，混合均匀后制得预乳化液；
S2、加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加步骤S1制得的预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2中滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后，在5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤。
进一步地，所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯和2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮两种以上的混合物。
进一步地，所述反应型乳化剂为SR-10、COPS-3。
进一步地，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中至少一种。
进一步地，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。
进一步地，所述还原剂为亚硫酸氢钠、L-抗坏血酸中至少一种。
又一方面，本发明提供一种上述任一丙烯酸酯乳液的制备方法，具体可以包括以下依序进行的步骤：
S1、常温常压下，在乳化缸中加入1-3份乳化剂、20-40份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，制得预乳化液；
S2、在反应釜张加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加所述预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h继续进行聚合反应；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤，即得超耐候、超耐水白、超耐玷污丙烯酸酯乳液。
进一步地，步骤S2～S7均在5-35r/min的转速下进行。
进一步地，所述反应釜为四口烧瓶。
本发明提供一种丙烯酸酯乳液及其制备方法，具有如下有益效果：
1)本发明的丙烯酸酯乳液，所采用的功能单体在反应体系中具有较强的活性，易于与聚合单体及乳化剂进行聚合反应；功能单体的分子结构上具有较多的活性基团，在化学反应时容易产生聚合或加成等反应，有利于互穿网络的形成，因此在反应中可提高产品交联密度，使得乳液在涂料应用中具有更加致密的漆膜，且功能单体具有可吸收紫外光的效果，从而提高产品耐候性、耐沾污性能、耐水白性能及附着力等。
2)本发明的丙烯酸酯乳液，选用反应型乳化剂且通过特有的聚合工艺，在乳液聚合过程后期，再度加入功能单体，通过后期功能单体与共聚分子链上的官能团接枝反应，能提高乳液的交联密度，改善产品耐水白性能。
3)本发明的丙烯酸酯乳液，采用共聚聚合工艺制备，整个反应过程在40-90℃温度下进行，所以整个反应体系能在相对温和的环境下进行，保证了反应的稳定性，其加工工序十分简单，大大降低了丙烯酸酯乳液的加工成本。
4)本发明的丙烯酸酯乳液，所采用的过硫酸盐受热容易分解成自由基，并且自由基可在反应体系中与活泼双键进行自由基接枝、共聚、交联等反应，使乳液在成膜后具有良好的性能。
5)本发明的丙烯酸酯乳液，所采用的氧化剂自身具有弱碱性，还原剂呈现弱酸性，可进一步稳定化学反应体系的酸碱平衡，有利于化学反应的稳定进行。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种超耐候超耐沾污耐水白的丙烯酸酯乳液，包括以下重量分数原料：
甲基丙烯酸甲酯10-15份，丙烯酸异辛酯25-35份，甲基丙烯酸丁酯50-60份，甲基丙烯酸1-3份，功能单体2-10份，乳化剂3-6份，过硫酸盐0.1-0.5份，氧化剂0.1-0.5份，还原剂0.1-0.5份，水105-170份；
其中，所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮中的一种或两种以上的混合物；
所述乳化剂为反应型乳化剂；
其中所述丙烯酸酯乳液由以下过程制备而成：
S1、常温常压下，1-3份乳化剂、20-40份水混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，混合均匀后制得预乳化液；
S2、加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加步骤S1制得的预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2中滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后，在5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤。
本发明实施例提供的一种丙烯酸酯乳液，所采用的功能单体在反应体系中具有较强的活性，易于与聚合单体及乳化剂进行聚合反应；功能单体的分子结构上具有较多的活性基团，在化学反应时容易产生聚合或加成等反应，有利于互穿网络的形成，且功能单体具有可吸收紫外光的效果，因此在反应中可提高产品交联密度，使得乳液在涂料应用中具有更加致密的漆膜，从而提高产品耐候性、耐沾污性能、耐水白性能及附着力等。
本发明实施例提供的一种丙烯酸酯乳液，通过特有的聚合工艺，选用反应型乳化剂且乳液聚合过程后期，加入功能单体，通过后期功能单体与共聚分子链上的官能团接枝反应，能提高乳液的交联密度，改善产品耐水白性能。
进一步实施例中，所述功能单体可以为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯和2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮两种以上的混合物。
具体地，所述功能单体例如可以乙烯基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物、甲基丙烯酸烯丙酯和2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮的混合物；又如可以为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物；或者乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮的混合物等等。
本发明实施例的丙烯酸酯乳液中，所采用的功能单体的分子结构上具有较多的活性基团，在化学反应时容易产生聚合或加成等反应，有利于互穿网络的形成，提高产品交联密度。
又一实施例中，所述反应型乳化剂为SR-10(艾迪科阴离子反应性乳化剂)、COPS-3(索尔维反应性乳化剂)。本发明实施例的丙烯酸酯乳液，所采用的乳化剂为反应型表面活性剂，具有以下主要特点：①用量低，生成小至中等粒径颗粒、②制备高固含量乳液，凝结物少，③机械稳定性优异，耐电解质性能优异，④成膜性能出色：透明度高，耐水性好，耐候性能优异。
又一实施例中，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中至少一种。
本发明实施例的丙烯酸酯乳液，所采用的过硫酸盐受热容易分解成自由基，并且自由基可在反应体系中与活泼双键进行自由基接枝、共聚、交联等反应，使乳液在成膜后具有良好的性能。
又一实施例中，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。
又一实施例中，所述还原剂为亚硫酸氢钠、L-抗坏血酸中至少一种。
又一方面，本发明提供一种上述任一丙烯酸酯乳液的制备方法，具体可以包括以下依序进行的步骤：
S1、常温常压下，在乳化缸中加入1-3份乳化剂、20-40份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，制得预乳化液；
S2、在反应釜张加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加所述预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h继续进行聚合反应；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤，即得超耐候、耐水白、优异耐水白丙烯酸酯乳液。
进一步地，步骤S2～S7均在5-35r/min的转速下进行。
进一步地，所述反应釜可以为四口烧瓶。
本发明实施例提供的一种丙烯酸酯乳液的制备方法，采用共聚聚合工艺制备，整个反应过程在40-90℃温度下进行，所以整个反应体系能在相对温和的环境下进行，保证了反应的稳定性，其加工工序十分简单，大大降低了丙烯酸酯乳液的加工成本。
本发明实施例的制备方法中，通过特有的聚合工艺，在乳液聚合过程后期，再度加入功能单体，通过后期功能单体与共聚分子链上的官能团接枝反应，能提高乳液的交联密度，改善产品耐水白性能。
本发明实施例的制备方法中，分步在反应过程中及后期分别加入相应功能单体，保证产品在户外能吸收紫外光，降低产品黄变速率，提高产品耐候性，同时提高了产品对涂料应用中的附着力，最终得到一款具有优异耐候性能、耐玷污、耐水白性能以及高附着力的丙烯酸酯乳液。
下文结合具体实施例对本发明实施例所述丙烯酸酯乳液及其制备方法进一步详细阐述。
实施例1
一种超耐候、超耐沾污、超耐水白丙烯酸酯乳液，由包括以下依序的步骤进行制备：
(1)常温常压下，在乳化缸中加入2份SR-10、20份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入10份甲基丙烯酸甲酯、25份丙烯酸异辛酯、50份甲基丙烯酸丁酯、1份甲基丙烯酸、1份乙烯基三甲氧基硅烷，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，即制成预乳化液。
(2)在反应釜张加入1份SR-10、60份的水，升温至78℃，5-20r/min转速下搅拌15分钟后，同时滴加步骤(1)制得的预乳化液、用5份水溶解的0.1份过硫酸铵、进行聚合反应，反应温度为80℃，滴加时间为3h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌。
(3)在步骤(2)滴加2h后，暂停滴加步骤(1)，1份乙烯基三甲氧基硅烷加入步骤(1)中，1份2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加步骤(1)1h。
(4)步骤(3)结束后，将反应釜内温度调为80℃，保温1h。
(5)步骤(4)结束后，降温至75℃，在反应釜中加入用5份水溶解的0.05份叔丁基过氧化氢、用5份水溶解的0.05份亚硫酸氢钠，并保温10分钟。
(6)步骤(5)结束后，降温至65℃，在反应釜中加入用5份水溶解的0.05-0.25份叔丁基过氧化氢、用5份水溶解的0.05份亚硫酸氢钠，并保温10分钟。
(7)步骤(6)结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40℃，停止搅拌并岀釜过滤，加入pH调节剂，调节pH为7.5。
实施例2
一种超耐候、超耐沾污、超耐水白丙烯酸酯乳液，由包括以下依序的步骤进行制备：
(1)常温常压下，在乳化缸中加入3份SR-10、25份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入12份甲基丙烯酸甲酯、28份丙烯酸异辛酯、53份甲基丙烯酸丁酯、1甲基丙烯酸、2份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，即制成预乳化液。
(2)在反应釜张加入1.5份SR-10、70份的水，升温至80℃，5-20r/min转速下搅拌20分钟后，同时滴加步骤(1)制得的预乳化液、用6份水溶解的0.2份过硫酸钾、进行聚合反应，反应温度为82℃，滴加时间为4h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌。
(3)在步骤(2)滴加3h后，暂停滴加步骤(1)，将2份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1.5份2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮加入步骤(1)中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加步骤(1)2h；
(4)步骤(3)结束后，将反应釜内温度调为82℃，保温2h。
(5)步骤(4)结束后，降温至73℃，在反应釜中加入用6份水溶解的0.1份叔丁基过氧化氢、用6份水溶解的0.1份L-抗坏血酸，并保温15分钟。
(6)步骤(5)结束后，降温至67℃，在反应釜中加入用6份水溶解的0.1份叔丁基过氧化氢、用6份水溶解的0.1份L-抗坏血酸，并保温15分钟。
(7)步骤(6)结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40℃，停止搅拌并岀釜过滤，加入pH调节剂，调节pH为7.5。
实施例3
一种超耐候、超耐沾污、超耐水白丙烯酸酯乳液，由包括以下依序的步骤进行制备：
(1)常温常压下，在乳化缸中加入3份SR-10、30份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入14份甲基丙烯酸甲酯、30份丙烯酸异辛酯、56份甲基丙烯酸丁酯，2份甲基丙烯酸、3份甲基丙烯酸烯丙酯，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，即制成预乳化液。
(2)在反应釜张加入2.5份SR-10、75份的水，升温至84℃，5-20r/min转速下搅拌25分钟后，同时滴加步骤(1)制得的预乳化液、用7份水溶解的0.3份过硫酸钠、进行聚合反应，反应温度为84℃，滴加时间为5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌。
(3)在步骤(2)滴加4h后，暂停滴加步骤(1)，将3份甲基丙烯酸烯丙酯、3份2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮加入步骤(1)中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加步骤(1)1h。
(4)步骤(3)结束后，将反应釜内温度调为84℃，保温3h。
(5)步骤(4)结束后，降温至70℃，在反应釜中加入用7份水溶解的0.15份叔丁基过氧化氢、用7份水溶解的0.15份亚硫酸氢钠，并保温15分钟。
(6)步骤(5)结束后，降温至70℃，在反应釜中加入用7份水溶解的0.15份叔丁基过氧化氢、用7份水溶解的0.15份L-抗坏血酸，并保温10分钟。
(7)步骤(6)结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40℃，停止搅拌并岀釜过滤，加入pH调节剂，调节pH为7.5。
实施例4
一种超耐候、超耐沾污、超耐水白丙烯酸酯乳液，由包括以下依序进行的步骤进行制备：
(1)常温常压下，在乳化缸中加入4份SR-10、35份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入15份甲基丙烯酸甲酯、32份丙烯酸异辛酯、58份甲基丙烯酸丁酯、3份甲基丙烯酸、4份乙烯基三甲氧基硅烷，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，即制成预乳化液。
(2)在反应釜张加入2份SR-10、80份的水，升温至88℃，5-20r/min转速下搅拌15分钟后，同时滴加步骤(1)制得的预乳化液、用9份水溶解的0.4份过硫酸钠、进行聚合反应，反应温度为86℃，滴加时间为3h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌。
(3)在步骤(2)滴加2h后，暂停滴加步骤(1)，将4份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2.5份2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮加入步骤(1)中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加步骤(1)2h。
(4)步骤(3)结束后，将反应釜内温度调为86℃，保温2h。
(5)步骤(4)结束后，降温至75℃，在反应釜中加入用9份水溶解的0.2份叔丁基过氧化氢、用9份水溶解的0.2份L-抗坏血酸，并保温15分钟。
(6)步骤(5)结束后，降温至65℃，在反应釜中加入用8份水溶解的0.2份叔丁基过氧化氢、用8份水溶解的0.2份亚硫酸氢钠，并保温10分钟。
(7)步骤(6)结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40℃，停止搅拌并岀釜过滤，加入pH调节剂，调节pH为7.5。
实施例5
一种超耐候、超耐沾污、耐水白丙烯酸酯乳液，由包括以下依序进行的步骤进行制备：
(1)常温常压下，在乳化缸中加入3份SR-10、40份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入15份甲基丙烯酸甲酯、35份丙烯酸异辛酯、60份甲基丙烯酸丁酯、3甲基丙烯酸、5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，即制成预乳化液。
(2)在反应釜张加入3份SR-10、80份的水，升温至90℃，5-20r/min转速下搅拌30分钟后，同时滴加步骤(1)制得的预乳化液、用10份水溶解的0.5份过硫酸钾、进行聚合反应，反应温度为86℃，滴加时间为5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌。
(3)在步骤(2)滴加3h后，暂停滴加步骤(1)，将1份甲基丙烯酸丙酯、2份乙烯基三甲氧基硅烷、4份2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮加入步骤(1)中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加步骤(1)2h。
(4)步骤(3)结束后，将反应釜内温度调为88℃，保温3h。
(5)步骤(4)结束后，降温至75℃，在反应釜中加入用10份水溶解的0.25份叔丁基过氧化氢、用10份水溶解的0.25份亚硫酸氢钠，并保温10分钟。
(6)步骤(5)结束后，降温至65℃，在反应釜中加入用10份水溶解的0.25份叔丁基过氧化氢、用10份水溶解的0.25份L-抗坏血酸，并保温15分钟。
(7)步骤(6)结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40℃，停止搅拌并岀釜过滤，加入pH调节剂，调节pH为7.5。
测试结果
将实施例1-5制备得到的丙烯酸酯乳液及市面上购得的单组分丙烯酸酯乳液按照HG/T5065-2016进行耐水白测试、耐黄变测试、耐沾污测试。
玻璃板和多彩耐水白测试：将实施例1-5制备得到的丙烯酸酯乳液按：用100μm线棒在玻璃板上制膜，60℃干燥一晚，泡80℃沸水8h，泡常温水16h，如此3个循环，观察罩面漆的耐水白；多彩板耐水：在干燥好的多彩板上，刷涂65g/㎡的罩面漆，60℃干燥一晚，泡80℃沸水8h，常温泡水16h，如此3个循环观察罩面漆的耐水白。
耐黄变测试：在白瓷砖上制150μm的漆膜，用UV-C灯照射96h，测试记录结果。
耐沾污：按GB/9780-2013中耐沾污试验法涂刷B法(烘箱快速)的规定进行两次循环试验。
测试结果如表2所示。
表1：实施例1-5制备得到的双组份丙烯酸酯乳液的重量份数组成以及耐水白测试、耐黄变测试、耐沾污测试结果
表2实施例1-5制备得到的双组份丙烯酸酯乳液的耐水白测试、耐黄变测试、耐沾污测试结果
由上数据可知，本发明实施例选用反应型乳化剂且通过特有的聚合工艺，在乳液聚合过程后期，再度加入功能单体，通过后期功能单体与共聚分子链上的官能团接枝反应，能提高乳液的交联密度，改善产品耐水白性能。通过共聚聚合工艺制备得到一种兼具优异的耐候性能、耐水白性能、耐玷污性能的丙烯酸酯乳液，满足外墙涂料需求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种超耐候超耐沾污超耐水白的丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量分数原料：
甲基丙烯酸甲酯10-15份，丙烯酸异辛酯25-35份，甲基丙烯酸丁酯50-60份，甲基丙烯酸1-3份，功能单体2-10份，乳化剂3-6份，过硫酸盐0.1-0.5份，氧化剂0.1-0.5份，还原剂0.1-0.5份，水105-170份；
其中，所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮中的一种或两种以上的混合物；
所述乳化剂为反应型乳化剂；
其中所述丙烯酸酯乳液由以下步骤制备而成：
S1、常温常压下，1-3份乳化剂、20-40份水混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，混合均匀后制得预乳化液；
S2、加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加步骤S1制得的预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2中滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后，在5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯和2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯甲酮两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述反应型乳化剂为SR-10、COPS-3。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中至少一种。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述还原剂为亚硫酸氢钠、L-抗坏血酸中至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征如下，包括以下依序进行的步骤：
S1、常温常压下，在乳化缸中加入1-3份乳化剂、20-40份水，利用分散剂搅拌5min使其充分混合均匀后，依次加入甲基丙烯酸甲酯10-15份、丙烯酸异辛酯25-35份、甲基丙烯酸丁酯50-60份、甲基丙烯酸1-3份、1-5份功能单体，利用分散机搅拌20min使其充分混合均匀，制得预乳化液；
S2、在反应釜张加入2-3份乳化剂、60-80份的水，升温至78-90℃，5-20r/min转速下搅拌15-30min后，同时滴加所述预乳化液、用5-10份水溶解的0.1-0.5份过硫酸盐进行聚合反应，反应温度为78-86℃，滴加时间为3-5h，滴加过程中持续以5-35r/min转速搅拌；
S3、在步骤S2滴加预乳化液2-4h后，暂停滴加，将1-5份功能单体加入预乳化液中，利用分散机分散5min，混合均匀后继续滴加预乳化液1-2h继续进行聚合反应；
S4、步骤S3结束后，将反应釜内温度调为80-88℃，保温1-3h；
S5、步骤S4结束后，降温至70-75℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S6、步骤S5结束后，降温至65-70℃，在反应釜中加入用5-10份水溶解的0.05-0.25份氧化剂、用5-10份水溶解的0.05-0.25份还原剂，并保温10-15min；
S7、步骤S6结束后5-35r/min的转速下将反应釜内温度调至40-50℃，调节pH为7.5，搅拌5min，停止搅拌并岀釜过滤，即得超耐候、超耐玷污、超耐水白丙烯酸酯乳液。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S2～S7均在5-35r/min的转速下进行。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述反应釜为四口烧瓶。
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