CN110407987A - 一种丙烯酸乳液及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种丙烯酸乳液及其制备方法和应用,属于高分子合成及涂料领域。本发明通过分别滴加核壳部分单体的聚合方式,先交联核部分的高聚物,再让壳部分的聚合包裹核部分,形成多重核壳结构的方法,并在壳部分采用特殊的高触变性功能单体可以使得制备的乳液作为水性金属闪光漆时,其中的金属铝粉很好地排列,形成高的金属闪光指数,且乳液树脂具有高的触变性和抗流挂性能。

Description

一种丙烯酸乳液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸乳液及其制备方法和应用,属于高分子合成及涂料领域。
背景技术
目前国内市场的金属闪光漆多为溶剂型树脂,含有大量的有机溶剂,会污染环境,不符合未来国家环保降低VOC的规划。此外,有机溶剂也危害涂料从业人员的健康,并存在易燃易爆的风险。随着环保意识的加强,人们开发环保型产品的需求更加强烈。
当前的水性金属闪光漆主要分为两大类:水性丙烯酸酯闪光漆和水性聚氨酯金属闪光漆。水性金属闪光漆树脂以水作为溶剂,很大程度地降低VOC,具有安全环保,无毒,不易燃的优点。水性金属闪光漆的基体树脂具有一定程度的假塑性,与溶剂型涂料相比具有更好的抗流挂性和金属闪光效应。然而水性聚氨酯由于价格较水性丙烯酸树脂更昂贵,增加了下游的使用成本。国外大公司较少报道及量产水性丙烯酸树脂乳液,并将其应用于金属闪光漆。国内公司的生产技术目前处于开发研究阶段,成熟产品报道较少。
专利文献CN104629605A公开了一种汽车用单组分水性金属闪光漆及其制备方法。所述金属闪光漆使用的树脂是聚氨酯改性丙烯酸树脂。该产品由于含有聚氨酯因而价格昂贵,且其含有重金属催化剂,容易对人的身体造成伤害。
专利文献CN104926997A公开了一种水性金属闪光漆用树脂的制备方法。所述方法采用溶液聚合法,加入醋酸丁酸纤维素CAB改善丙烯酸树脂的抗流挂性能和金属闪光性能。但是溶液聚合法使用大量可挥发的有机溶剂,且由油性体系转换为水性体系时使得体系的酸价过高,防腐性能会降低,也会造成易与铝粉表面反应产生铝粉漆光泽、白度等性能的下降。
专利文献CN1405246A公开了一种无皂核壳乳液的合成,所述乳液固含量较高。用所述乳液制备金属漆时使用的原料为钛白粉。但该方法制备的乳液并不能对铝粉等金属产生很好的应用效果。而铝粉漆比钛白粉更难分散,更容易沉降,容易导致涂料分层且涂膜厚度不均匀,造成光泽下降。
专利文献CN103333575A公开了一种水性汽车金属闪光漆涂料及其制备工艺。所述金属闪光漆使用的涂料树脂是水性丙烯酸聚氨酯分散体,其价格较高,附着力不好。
专利文献CN102351982A公开了乙酰乙酰氧基官能团改性水性丙烯酸乳液用于金属闪光漆涂料。所述乳液为单层核壳乳液结构,其抗流挂性能和假塑性能仍有待进一步改善。
因此有必要开发出综合性能优异(例如漆膜外观、硬度、闪光指数、耐冲击、储存稳定性、触变能力及抗流挂性等方面)的金属闪光漆。
发明内容
为改善上述问题,本发明首先提供一种丙烯酸乳液的制备方法,包括如下步骤:
1)将0.2-1质量份乳化剂和350-400质量份的水混合后加热搅拌形成乳化剂溶液;
2)将0.05-0.15质量份乳化剂,2.7-10质量份水,6-21质量份丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体混合形成预乳化液后,与0.3-1质量份引发剂和5-15质量份水配成的引发剂溶液一起加入到步骤1)的乳化剂溶液中进行反应,形成种子乳液;
3)将0.6-1.5质量份乳化剂,90-110质量份水,85-105质量份丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及0.5-8质量份含有两个以上的不饱和双键官能团的单体混合形成预乳化液A;将预乳化液A加入上述种子乳液中进行反应合成第一硬核乳液;
4)将0.5-2质量份乳化剂与70-110质量份水及75-105质量份的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及0.5-8质量份含有两个以上不饱和双键官能团的单体混合形成预乳化液B;引发剂溶液由0.2-0.8质量份的引发剂与5-15质量份的水配制而成;预乳化液B与引发剂溶液混合加入到第一硬核乳液中进行反应得到第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上;
5)将0.5-1.5质量份乳化剂与70-110质量份水及55-100质量份的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及2-20质量份的功能性单体搅拌混合形成预乳化液C;引发剂溶液由0.1-0.8质量份的引发剂与5-30质量份的水配制而成;将预乳化液C与引发剂溶液混合后加入到第二硬核乳液层中进行反应合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
根据本发明的实施方案,所述引发剂选自过氧化物引发剂或偶氮类引发剂;
根据本发明的实施方案,所述含有两个以上不饱和双键官能团的单体选自含有至少两个双键的丙烯酸酯类单体或二乙烯基苯;
根据本发明的实施方案,所述功能性单体选自丙烯酰胺类单体、丙烯酸聚脲类单体、不饱和酸或其酸酐类单体、不饱和酸酯类单体、烯丙基脲、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚。
根据本发明的实施方案,所述方法还包括如下步骤:
6)待步骤5)反应完成后,将0.3-0.8质量份的叔丁基过氧化氢与2-5质量份的水配制而成的水溶液,及0.4-1质量份的亚硫酸氢钠与4-8质量份的水配制而成的水溶液加入到步骤5)的体系中进行反应;
7)待步骤6)反应完毕后,加入4-7质量份中和剂与15-25质量份水,调整体系pH为7-9,粘度为50-1000cps。
根据本发明的实施方案,所述乳化剂选自反应型阴离子乳化剂、非离子乳化剂或其混合物;
示例性地,所述阴离子乳化剂选自烯丙基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、第一工业制药AR-10乳化剂、第一工业制药AR-20乳化剂,第一工业制药BC-10乳化剂,第一工业制药BC-20乳化剂,第一工业制药KH-05,第一工业制药KH-10乳化剂,烯丙氧基羟基磺酸盐、烯丙基磷酸酯盐、乙烯基磺酸盐、烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸盐、烷基脂肪醇醚磷酸酯盐、芳香磷酸酯盐、艾迪科SR10乳化剂、艾迪科SR20乳化剂、艾迪科SR25乳化剂;所述非离子乳化剂选自乙烯基聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯苯乙烯化丙烯基苯基醚、聚氧化乙烯-1-(烯丙氧基甲基)烷基醚、烯丙基聚氧乙烯醚、或C8-16直链或支链脂肪醇聚氧乙烯醚。
根据本发明的实施方案,所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环戊酯、或丙烯酸十八烷基酯中的一种或两种以上。
根据本发明的实施方案,所述甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸戊酯,甲基丙烯酸异辛酯,甲基丙烯酸环戊酯,甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂醇酸酯,或甲基丙烯酸十八烷基酯。
根据本发明的实施方案,所述含有两个以上不饱和双键官能团的单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基三丙烯酸酯或线性二乙烯基苯。
根据本发明的实施方案,所述功能性单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、烯丙基脲、甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、甲基丙烯酸脲、二十二烷基醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚。
根据本发明的实施方案,所述水选自去离子水。
根据本发明的实施方案,步骤1)的操作在惰性气体氛围中进行,例如在氮气气氛中进行。
根据本发明的实施方案,步骤1)中体系的温度为70-90℃,优选75-85℃。
根据本发明的实施方案,步骤2)中反应温度为70-90℃,优选75-85℃。
根据本发明的实施方案,步骤2)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:3-1:6,优选1:4。
根据本发明的实施方案,步骤2)中反应时间为1-120分钟,例如15-30分钟。
根据本发明的实施方案,步骤3)中反应温度为70-95℃,优选80-85℃。
根据本发明的实施方案,步骤3)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:3-1:6,优选1:4。
根据本发明的实施方案,步骤3)中反应时间为10-240分钟,例如70-140分钟。
根据本发明的实施方案,步骤4)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:1-1:4,优选1:2。
根据本发明的实施方案,步骤4)的反应温度为70-90℃,优选75-85℃。
根据本发明的实施方案,步骤4)中反应时间为10-240分钟,例如70-140分钟。
根据本发明的实施方案,步骤5)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:1-1:4,优选1:3。
根据本发明的实施方案,步骤5)中反应温度为70-90℃,优选75-85℃。
根据本发明的实施方案,步骤5)中反应时间为10-240分钟,例如80-150分钟。
根据本发明的实施方案,步骤6)的反应温度为55-70℃,优选62-68℃。
根据本发明的实施方案,步骤6)中反应时间为10-240分钟,例如30-60分钟。
根据本发明的实施方案,步骤7)的反应温度为25-45℃,优选30-40℃。
本发明还提供如上所述方法制备得到的丙烯酸乳液。
根据本发明的实施方案,丙烯酸乳液中聚合物为多层核壳结构。
本发明还提供如上所述方法制备得到的丙烯酸乳液在制备水性金属闪光漆中的用途。
本发明还提供一种水性金属闪光漆,其包括如上所述丙烯酸乳液。
根据本发明的实施方案,所述水性金属闪光漆中丙烯酸乳液的质量分数为70-90%。
根据本发明的实施方案,所述水性金属闪光漆还包括助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂中的至少一种。
根据本发明的实施方案,当所述水性金属闪光漆中同时包括助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂时,所述助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂的质量分数为:助溶剂3-10%、中和剂0.05-1%、固化剂0.5-5%、水性铝粉色浆3-8%、0.1-0.3%消泡剂。
根据本发明的实施方案,所述丙烯酸乳液的固含量为20-55%(1g#150℃#15min),优选为25-50%(1g#150℃#15min)。
根据本发明的实施方案、所述助溶剂为乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
根据本发明的实施方案,所述中和剂选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、DOW amp-95中的至少一种。
根据本发明的实施方案,所述固化剂选自甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、氰特325、氰特327、氰特328、氰特385中的至少一种。
根据本发明的实施方案,水性铝粉色浆由铝粉(优选德国爱卡铝粉)与乙二醇丁醚按照质量比为1:3~3:1搅拌制得。
根据本发明的实施方案,所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
本发明还提供如上所述水性金属闪光漆的制备方法,包括如下步骤:
向丙烯酸乳液中加入中和剂和助溶剂搅拌分散,再加入固化剂和消泡剂进行分散,然后加入水性铝粉色浆进行分散,过滤得到水性金属闪光漆。
根据本发明的实施方案,所述水性金属闪光漆的粘度用涂四杯测试,时间要求为20-80s。
本发明还提供如上所述水性金属闪光漆作为汽车轮毂漆或塑件金属漆的用途。
本发明还提供如上所述水性金属闪光漆的施工方法,包括如下步骤:在0-50℃,湿度为50-70%环境下,喷涂湿膜厚度为40-100μm,烘干。
根据本发明的实施方案,烘干后干膜厚度为15-35μm,优选15-25μm。
有益效果
1)本发明制备的丙烯酸乳液因其多重梯度结构具有很好的假塑性,赋予金属漆高的触变能力,改善了金属漆的抗流挂性能。正因为其高触变性,也解决了金属漆的静态沉降与喷涂施工的平衡问题。本发明制备的丙烯酸乳液采用特殊功能性单体及树脂结构搭配改善了金属闪光漆的光泽与闪光指数问题,使得铝粉等金属能够很好地排列,具有较高的闪光指数。本发明的丙烯酸乳液特别适用于汽车轮毂漆,塑件金属漆等。本发明制备的丙烯酸乳液改善了生产中溶剂型金属闪光漆VOC高的环保问题。所述丙烯酸乳液还具有高的耐水性能,在耐冲击力及储存稳定性方面明显优于市场竞品。
2)传统的乳化剂含有壬基酚等对人体有害物质,因而被欧美等国家和组织所禁止。并且常规的乳化剂在聚合过程中与高分子物质之间只是简单的物理吸附,乳液极不稳定,具有乳化剂用量大,耐水性和稳定性较差等缺点。本发明采用的环保型反应型乳化剂能够与丙烯酸单体一起聚合,在很低使用量的情况下就能够提供乳液极高的稳定性,并且由于其和大分子高聚物是化学链接,使得其在成膜过程中不在产生表面迁移,使得乳液耐有较好的耐水性能。
3)本发明采用种子乳液聚合方法可以制备形态各异的乳胶粒,能够很好地控制粒径的大小和分散性,使得乳液的粒径能够控制在纳米级别(粒径大小一般在1-100nm),乳液具有较高的透明度。
4)本发明通过分别滴加核壳部分单体的聚合方式,先交联核部分的高聚物,再让壳部分的聚合包裹核部分,形成多重核壳结构的方法,并在壳部分采用特殊的高触变性功能单体可使得金属铝粉能够很好地排列,形成高的金属闪光指数,最终合成的乳液树脂具有高的触变性和抗流挂性能。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
实施例1
本实施例中使用的乳化剂为第一工业制药AR10反应型阴离子乳化剂。
1.1多重核壳丙烯酸乳液的制备
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.8质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,调整至转速为500rpm,加热并维持温度为82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶中温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配制而成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶温度回升到82-85℃并维持稳定性后,将0.7质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯单体,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)当持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度82-85℃反应60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和44.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸羟乙酯,3质量份丙烯酸及6质量份的甲基丙烯酸脲,3质量份烯丙基脲搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂过硫酸铵与20质量份的去离子水构成。将预乳化液C与引发剂水溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤2)同样的反应温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)步骤5)保温结束后,体系降温至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)各一半同时加入上述体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)待步骤6)体系降温至30-40℃,加入6质量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水构成的水溶液,调整体系至规格范围内的pH(8)与粘度(200cps)可过滤包装出料,得到低固含24%(1g#150℃#15min)水性丙烯酸乳液。
1.2.水性金属闪光漆的制备
将上述制备的低固含水性丙烯酸乳液用于制备水性金属闪光漆,所述水性金属闪光漆的配方为(如下的各组分均为质量分数):低固含触变性水性丙烯酸乳液85%[其固含量为24%(1g#150℃#15min)],助溶剂乙二醇丁醚7.47%,中和剂二甲基乙醇胺0.08%,固化剂氰特325 2.75%,水性铝粉色浆4.6%,0.1%消泡剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷。所述的水性铝粉色浆由德国爱卡铝粉与乙二醇丁醚搅拌分散制得,两者质量比为1:1。
具体制备过程为:先将铝粉与乙二醇丁醚按照比例添加后,搅拌分散,搅拌速度为1000rpm,搅拌时间为20min得到水性铝粉色浆。将水性丙烯酸乳液加入搅拌分散缸搅拌,搅拌速度1000rpm,加入中和剂二甲基乙醇胺,缓慢加入助溶剂乙二醇丁醚,再加入固化剂氰特325,消泡剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷分散10min后加入水性铝粉色浆进行分散,分散30min后,再降低转速500rpm分散10min,用500目滤布过滤得到水性金属闪光漆,粘度用涂四杯测试,时间要求时间为60s。
1.3水性金属闪光漆的应用
施工温度为23℃,在湿度为60%环境下,喷涂湿膜厚度为50μm,常温表干5min后,放入140度烘箱烘烤30min,干膜厚度为18.5μm。
实施例2
本实施例中使用的乳化剂为第一工业制药BC-10反应型阴离子乳化剂。
2.1多重核壳丙烯酸乳液的制备:
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.8质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,并调整转速为500rpm搅拌,加热并维持温度为82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为15-30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶中温度回升到82-85℃并维持稳定性后,将0.7质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A;将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和47.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸及6质量份的N-甲基丙烯酰胺,3质量份二十二烷基醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂与20质量份的去离子水配制而成。将预乳化液C与引发剂溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤4)温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)保温结束后,体系降至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)的各一半同时加入步骤5)的体系中,滴加时间为15min,持温30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。到低固含24%(1g#150℃#15min),高触变性水性丙烯酸乳液。
7)待体系降温至40℃,加入5量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水,调整体系为pH8与粘度200cps即可过滤包装出料,制备得到低固含高触变性水性丙烯酸乳液,其固含量为24%(1g#150℃#15min)。
2.2水性金属闪光漆的制备
将步骤2.1制备的低固含高触变性水性丙烯酸乳液(其固含量为24%)用于制备水性金属闪光漆,制备步骤与实施例1中1.2相同。
2.3水性金属闪光漆的应用
水性金属闪光漆的使用方式与步骤1.3相同。
实施例3
本实施例使用的乳化剂为艾迪科SR10阴离子反应型乳化剂。
3.1多重核壳丙烯酸乳液的制备方法:
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.9质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,并调整至转速500rpm。将体系加热并维持在82-85℃,得到乳化剂溶液。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液后,同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中反应,反应时间为15-30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶中温度回升并稳定在82-85℃后,将0.8质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯,8质量份丙烯酸异辛酯,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在82-85℃下40min,合成第一硬核乳液。
4)当步骤3)四口烧瓶持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当步骤4)四口烧瓶持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和47.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸及9质量份的甲基丙烯酸脲搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂与20质量份的去离子水配制而成。将预乳化液C与引发剂溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤4)温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)体系降温至62-68℃时将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)中的各一半同时加入步骤5)的体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)当体系降温至35℃,加入5质量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水的水溶液,调整pH=8与粘度为200cps即可过滤包装出料,得到低固含高触变性水性丙烯酸乳液,其固含量为24%(1g#150℃#15min)。
3.2.水性金属闪光漆的制备
将步骤3.1制备的低固含高触变性水性丙烯酸乳液(其固含量为24%)用于制备水性金属闪光漆,制备步骤与实施例1中步骤1.2相同。
3.3水性金属闪光漆的应用
水性金属闪光漆的使用方式与步骤1.3相同。
实施例4
本实施例使用的乳化剂为艾迪科SR10乳化剂。
4.1多重核壳丙烯酸乳液的制备:
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.9质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,并调整至适合的转速为500rpm。将体系加热并维持在82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶温度回升并稳定在82-85℃后,将0.8质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)当持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和50质量份甲基丙烯酸甲酯,10质量份甲基丙烯酸正丁酯,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和47.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸及5甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲,4质量份的甲基丙烯酸脲搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂过硫酸铵与20质量份的去离子水配制而成。将预乳化液C与引发剂溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤4)温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)保温结束后,体系降温至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)中的各一半加入步骤5)的体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)体系降温至30℃,加入5量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水,调整体系至pH8与粘度200cps即可过滤包装出料,制备得到低固含高触变性水性丙烯酸乳液,其固含量为24%(1g#150℃#15min)。
4.2.将步骤4.1制备的低固含高触变性水性丙烯酸乳液(其固含量为24%)用于制备水性金属闪光漆,制备步骤与实施例1中1.2相同。
4.3水性金属闪光漆的应用
水性金属闪光漆的使用方式与步骤1.3相同。
实施例5
本实施例使用的乳化剂为艾迪科SR10反应型乳化剂。
5.1多重核壳丙烯酸乳液的制备:
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.9质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,并调整至转速为500rpm。将体系加热并维持在82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为15分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶温度回升并稳定在82-85℃后,将0.8质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)当持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和41.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸及15质量份的甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂过硫酸铵与20质量份的去离子水配制而成。将预乳化液C与引发剂溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)保温结束后,体系降温至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)中的各一半加入步骤5)的体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)体系降温至30℃,加入5质量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水,调整体系至pH8值与粘度200cps即可过滤包装出料,制备得到低固含高触变性水性丙烯酸乳液,其固含量为24%(1g#150℃#15min)。
5.2.将步骤5.1制备的低固含高触变性水性丙烯酸乳液(其固含量为24%)用于制备水性金属闪光漆,制备步骤与实施例1中1.2相同。
5.3水性金属闪光漆的应用
水性金属闪光漆的使用方式与步骤1.3相同。
实施例6
本实施例使用的乳化剂为艾迪科SR10应型乳化剂。
6.1多重核壳丙烯酸乳液的制备:
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.9质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,并调整至转速500rpm。将体系加热并维持在82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶温度回升并稳定在82-85℃后,将0.8质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯,1.5质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)当持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及20质量份的丙烯酸丁酯和54质量份甲基丙烯酸甲酯,10质量份丙烯酸异辛酯,6质量份甲基丙烯酸异辛酯,1质量份己二醇二丙烯酸酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及15.75质量份的丙烯酸丁酯和42.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸及10质量份的二十二烷基醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯及5质量份的三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂过硫酸铵与20质量份的去离子水配制而成。将预乳化液C与引发剂溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤4)温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)保温结束后,体系降温至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)中的各一半加入步骤5)的体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)体系降温至30度,加入5量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水,调整体系至pH8与粘度200cps即可过滤包装出料,制备得到低固含高触变性水性丙烯酸乳液,其固含量为24%(1g#150℃#15min)。
6.2.将步骤6.1制备的低固含高触变性水性丙烯酸乳液(其固含量为24%)用于制备水性金属闪光漆,制备步骤与实施例1中1.2相同。
6.3水性金属闪光漆的应用
水性金属闪光漆的使用方式与步骤1.3相同。
对比例1
1)在氮气保护下,向装有搅拌器、冷凝管、二口连接管的四口烧瓶中,加入0.8质量份乳化剂和380质量份的去离子水,开启搅拌,调整至转速为500rpm,加热并维持温度为82-85℃。
2)将0.08质量份乳化剂,9质量份去离子水,1.7质量份丙烯酸丁酯和6.8质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定预乳化液;待步骤1)四口烧瓶中温度稳定后,将预乳化液同0.5质量份引发剂过硫酸铵与11质量份去离子水配制而成的引发剂溶液一起加入步骤1)四口烧瓶中,反应时间为30分钟,形成种子乳液。
3)待步骤2)四口烧瓶温度回升到82-85℃并维持稳定性后,将0.7质量份乳化剂,98质量份去离子水,17质量份丙烯酸丁酯和68质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定的预乳化液A。将预乳化液A均匀滴入步骤2)四口烧瓶中,滴加时间为1h。滴加完后,维持在该温度40min,合成第一硬核乳液。
4)当持温结束后,将0.8质量份乳化剂与90质量份去离子水及30质量份的丙烯酸丁酯和60质量份甲基丙烯酸甲酯单体混合形成稳定的预乳化液B。引发剂溶液由0.4质量份的引发剂过硫酸铵与11质量份的去离子水配制而成。将预乳化液B与引发剂过硫酸铵水溶液一起均匀滴入步骤3)四口烧瓶中反应,滴加时间为30min。滴加完后,维持在步骤3)温度82-85℃反应60min,合成第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上。
5)当持温结束后,将1.5质量份乳化剂与90质量份去离子水及20.75质量份的丙烯酸丁酯和48.25质量份甲基丙烯酸甲酯,3质量份甲基丙烯酸羟乙酯,3质量份丙烯酸搅拌混合形成稳定的预乳化液C。引发剂溶液由0.2质量份的引发剂过硫酸铵与20质量份的去离子水构成。将预乳化液C与引发剂水溶液一起均匀滴入步骤4)四口烧瓶中反应,滴加时间为1h。滴加完后,维持在步骤2)同样的反应温度60min合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
6)步骤5)保温结束后,体系降温至62-68℃。将0.5质量份的叔丁基过氧化氢与5质量份的去离子水(搅拌分散形成水溶液)与0.4质量份的亚硫酸氢钠与5质量份的去离子水(搅拌分散均匀形成水溶液)各一半同时加入上述体系中,滴加时间为15min,维持在该温度30min。再同时滴加剩余的水溶液,滴加时间为15min,维持在该温度30min。
7)待步骤6)体系降温至30-40℃,加入6质量份的中和剂二甲基乙醇胺与25质量份去离子水构成的水溶液,调整体系至规格范围内的pH(8)与粘度(200cps)可过滤包装出料,得到低固含24%(1g#150℃#15min)水性丙烯酸乳液。
将本发明实施例1-6制备的漆膜性能与对比例1、市面上的竞品乳液纽佩斯6802进行对比,结果如下表所示。
1.漆膜附着力0-5级,0级最优,5级最差。
2.1kg×40cm表示漆膜可以承受1kg重量的物体从40cm高度下落的冲击力,其他数据以此类推。
3.涂料的Ti值代表触变指数,是6rpm的粘度值与60rpm的粘度值的比值,粘度值采用brookfield运动粘度计测得。
由上述结果可知,本发明制备的漆膜在外观、颜色、耐冲击及储存稳定性等方面明显优于市场竞品。与对比例1制备的乳液相比,本发明实施例1-6由于反应型官能团单体和功能性单体的加入,大幅改善了涂料的触变性和储存稳定性。上述结果表明本申请通过分别滴加核壳部分单体的聚合方式,先交联核部分的高聚物,再让壳部分的聚合包裹核部分,形成多重核壳结构的方法,并在壳部分采用特殊的高触变性功能单体使得金属铝粉很好地排列,形成高的金属闪光指数。最终合成的乳液树脂具有高的耐冲击、储存稳定性等。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种丙烯酸乳液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将0.2-1质量份乳化剂和350-400质量份的水混合后加热搅拌形成乳化剂溶液;
2)将0.05-0.15质量份乳化剂,2.7-10质量份水,6-21质量份丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体混合形成预乳化液后,与0.3-1质量份引发剂和5-15质量份水配成的引发剂溶液一起加入到步骤1)的乳化剂溶液中进行反应,形成种子乳液;
3)将0.6-1.5质量份乳化剂,90-110质量份水,85-105质量份丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及0.5-8质量份含有两个以上的不饱和双键官能团的单体混合形成预乳化液A;将预乳化液A加入上述种子乳液中进行反应合成第一硬核乳液;
4)将0.5-2质量份乳化剂与70-110质量份水及75-105质量份的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及0.5-8质量份含有两个以上不饱和双键官能团的单体混合形成预乳化液B;引发剂溶液由0.2-0.8质量份的引发剂与5-15质量份的水配制而成;预乳化液B与引发剂溶液混合加入到第一硬核乳液中进行反应得到第二硬核乳液层,其包覆在第一硬核乳液上;
5)将0.5-1.5质量份乳化剂与70-110质量份水及55-100质量份的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯类单体及2-20质量份的功能性单体搅拌混合形成预乳化液C;引发剂溶液由0.1-0.8质量份的引发剂与5-30质量份的水配制而成;将预乳化液C与引发剂溶液混合后加入到第二硬核乳液层中进行反应合成第三软壳乳液层,其包覆在第二硬核乳液上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述引发剂选自过氧化物引发剂或偶氮类引发剂;
优选地,所述含有两个以上不饱和双键官能团的单体选自含有至少两个双键的丙烯酸酯类单体或二乙烯基苯;
优选地,所述功能性单体选自丙烯酰胺类单体、丙烯酸聚脲类单体、不饱和酸或其酸酐类单体、不饱和酸酯类单体、烯丙基脲、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚;
优选地,所述乳化剂选自反应型阴离子乳化剂、非离子乳化剂或其混合物;
优选地,所述阴离子乳化剂选自烯丙基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、第一工业制药AR-10乳化剂、第一工业制药AR-20乳化剂,第一工业制药BC-10乳化剂,第一工业制药BC-20乳化剂,第一工业制药KH-05,第一工业制药KH-10乳化剂,烯丙氧基羟基磺酸盐、烯丙基磷酸酯盐、乙烯基磺酸盐、烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸盐、烷基脂肪醇醚磷酸酯盐、芳香磷酸酯盐、艾迪科SR10乳化剂、艾迪科SR20乳化剂、艾迪科SR25乳化剂;所述非离子乳化剂选自乙烯基聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯苯乙烯化丙烯基苯基醚、聚氧化乙烯-1-(烯丙氧基甲基)烷基醚、烯丙基聚氧乙烯醚、或C8-16直链或支链脂肪醇聚氧乙烯醚;
优选地,所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环戊酯、或丙烯酸十八烷基酯中的一种以上;
优选地,所述甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸戊酯,甲基丙烯酸异辛酯,甲基丙烯酸环戊酯,甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂醇酸酯,或甲基丙烯酸十八烷基酯;
优选地,所述含有两个以上不饱和双键官能团的单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基三丙烯酸酯或线性二乙烯基苯;
优选地,所述功能性单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、烯丙基脲、甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、甲基丙烯酸脲、二十二烷基醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤1)的操作在惰性气体氛围中进行;
优选地,步骤1)中体系的温度为70-90℃;
优选地,步骤2)中反应温度为70-90℃;
优选地,步骤2)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:3-1:6;
优选地,步骤3)中反应温度为70-95℃;
优选地,步骤3)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:3-1:6;
优选地,步骤4)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:1-1:4;
优选地,步骤4)的反应温度为70-90℃;
优选地,步骤5)中使用的单体为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类单体的混合物时,两者的质量比为1:1-1:4;
优选地,步骤5)中反应温度为70-90℃。
4.权利要求1-3任一项所述方法制备得到的丙烯酸乳液;
优选地,所述丙烯酸乳液中聚合物为多层核壳结构。
5.权利要求1-3任一项所述方法制备得到的丙烯酸乳液在制备水性金属闪光漆中的用途。
6.一种水性金属闪光漆,其包括权利要求1-3任一项所述方法制备得到的丙烯酸乳液。
7.根据权利要求6所述的水性金属闪光漆,其特征在于,所述水性金属闪光漆中丙烯酸乳液的质量分数为70-90%;
优选地,所述水性金属闪光漆还包括助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂中的至少一种;
优选地,当所述水性金属闪光漆中同时包括助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂时,所述助溶剂、中和剂、固化剂、水性铝粉色浆及消泡剂的质量分数为:助溶剂3-10%、中和剂0.05-1%、固化剂0.5-5%、水性铝粉色浆3-8%、0.1-0.3%消泡剂;
优选地,所述丙烯酸乳液的固含量为20-55%(1g#150℃#15min),优选为25-50%(1g#150℃#15min);
优选地,所述助溶剂为乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种;
优选地,所述中和剂选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、DOW amp-95中的至少一种;
优选地,所述固化剂选自甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、氰特325、氰特327、氰特328、氰特385中的至少一种;
优选地,水性铝粉色浆由铝粉与乙二醇丁醚按照质量比为1:3~3:1搅拌制得;
优选地,所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
8.权利要求6或7所述水性金属闪光漆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
向丙烯酸乳液中加入中和剂和助溶剂搅拌分散,再加入固化剂和消泡剂进行分散,然后加入水性铝粉色浆进行分散,过滤得到水性金属闪光漆。
9.权利要求6或7所述水性金属闪光漆作为汽车轮毂漆或塑件金属漆的用途。
10.权利要求6或7所述水性金属闪光漆的施工方法,包括如下步骤:在0-50℃,湿度为50-70%环境下,喷涂湿膜厚度为40-100μm,烘干。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684348A (zh) * 2019-11-07 2020-01-14 广东圆融新材料有限公司 具有金属质感的聚酰胺材料及其制备方法
CN111040560A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 安徽匠星联创新材料科技有限公司 一种工业用铝粉定向水性分散体及其制备方法
CN112375188A (zh) * 2020-10-29 2021-02-19 广东佳景科技股份有限公司 一种水性丙烯酸自消泡微乳液的制备方法
CN112708334A (zh) * 2020-12-27 2021-04-27 山东齐鲁漆业有限公司 一种适用于钢结构表面的高张力水性漆及其制备方法
CN114149549A (zh) * 2021-12-31 2022-03-08 湖南高瑞电源材料有限公司 一种核壳乳液及其制备方法和应用
CN116284545A (zh) * 2023-02-07 2023-06-23 三峡大学 一种用于软瓷的双重交联型丙烯酸乳液的制备方法
CN117946350A (zh) * 2024-03-27 2024-04-30 安徽三旺化学有限公司 一种常温固化的水性丙烯酸树脂乳液

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101033267A (zh) * 2007-03-28 2007-09-12 北京化工大学 一种用于橡胶增强的核壳型乳胶粒子乳液及其制备方法
CN102827322A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 华南理工大学 内外双重交联核壳结构丙烯酸乳液的制备方法及应用
CN102603960B (zh) * 2012-03-02 2014-04-02 上海三瑞高分子材料有限公司 一种可再分散胶粉用核壳结构丙烯酸乳液的制备方法
CN104592438A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 上海大学 对金属基材具有高附着力的三层核壳结构互穿网络乳液及其合成方法
CN107353363A (zh) * 2017-06-22 2017-11-17 佛山市四喜环保材料有限公司 一种高性能薄膜印刷乳液、制备方法及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101033267A (zh) * 2007-03-28 2007-09-12 北京化工大学 一种用于橡胶增强的核壳型乳胶粒子乳液及其制备方法
CN102603960B (zh) * 2012-03-02 2014-04-02 上海三瑞高分子材料有限公司 一种可再分散胶粉用核壳结构丙烯酸乳液的制备方法
CN102827322A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 华南理工大学 内外双重交联核壳结构丙烯酸乳液的制备方法及应用
CN104592438A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 上海大学 对金属基材具有高附着力的三层核壳结构互穿网络乳液及其合成方法
CN107353363A (zh) * 2017-06-22 2017-11-17 佛山市四喜环保材料有限公司 一种高性能薄膜印刷乳液、制备方法及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钱苗根: "《材料表面技术及其应用手册》", 30 November 1998, 机械工业出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684348A (zh) * 2019-11-07 2020-01-14 广东圆融新材料有限公司 具有金属质感的聚酰胺材料及其制备方法
CN110684348B (zh) * 2019-11-07 2022-03-22 广东圆融新材料有限公司 具有金属质感的聚酰胺材料及其制备方法
CN111040560A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 安徽匠星联创新材料科技有限公司 一种工业用铝粉定向水性分散体及其制备方法
CN112375188A (zh) * 2020-10-29 2021-02-19 广东佳景科技股份有限公司 一种水性丙烯酸自消泡微乳液的制备方法
CN112708334A (zh) * 2020-12-27 2021-04-27 山东齐鲁漆业有限公司 一种适用于钢结构表面的高张力水性漆及其制备方法
CN114149549A (zh) * 2021-12-31 2022-03-08 湖南高瑞电源材料有限公司 一种核壳乳液及其制备方法和应用
CN116284545A (zh) * 2023-02-07 2023-06-23 三峡大学 一种用于软瓷的双重交联型丙烯酸乳液的制备方法
CN117946350A (zh) * 2024-03-27 2024-04-30 安徽三旺化学有限公司 一种常温固化的水性丙烯酸树脂乳液

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