CN110527011A - 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110527011A
CN110527011A CN201910903532.9A CN201910903532A CN110527011A CN 110527011 A CN110527011 A CN 110527011A CN 201910903532 A CN201910903532 A CN 201910903532A CN 110527011 A CN110527011 A CN 110527011A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass parts
water
preparation
polyacrylic acid
mill base
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
CN201910903532.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110527011B (zh
Inventor
张天
刘凌利
桂雪峰
孙龙凤
许正敏
方燕
许凯
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.)
Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS
Original Assignee
Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS
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 Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS filed Critical Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS
Priority to CN201910903532.9A priority Critical patent/CN110527011B/zh
Publication of CN110527011A publication Critical patent/CN110527011A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110527011B publication Critical patent/CN110527011B/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
    • C08F212/00—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 an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • 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
    • 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
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
    • C09D17/005—Carbon black

Abstract

本发明公开了一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用。本发明是利用含有双键且多羧基的功能单体与丙烯酸树脂接枝聚合，并采用反应型乳化剂与双键多羧酸的功能单体共同在丙烯酸树脂链段中共同引入大量阴离子，同时，在丙烯酸树脂分子链上接入水溶性聚合物长链，采用长链丙烯酸单体接入长链侧基的分子后得到。本发明的水性丙烯酸酯乳液树脂对炭黑的分散性和稳定性更佳，成膜效果好，且可以有效减少在研磨炭黑制备色浆过程中对其他有机助剂的使用，降低VOC含量与溶剂类原料用量，更环保节约，且对稀释剂乙醇有更好的耐受性，制备的水性油墨色浆良好分散多份量高色素炭黑，可形成分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。

Description

一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，特别涉及以一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用。
背景技术
高色素炭黑作为油墨、涂料的主要着色剂，具有极好的遮盖力、着色力强和高黑度的特性，其在体系中的分散稳定性直接左右油墨的性能。而高色素炭黑通常具有原生粒径小、比表面积大、粒子间作用力强的结构特性(CN106749855A，一种适用于高色素炭黑研磨的水性丙烯酸树脂的制造与用途)以及表面带有大量的羧基，炭黑颗粒间的极强聚集性、高吸油量，因而高色素炭黑的分散属于色漆用颜料中最为困难。当前分散炭黑的方法多是添加大量的分散剂，但传统的分散剂易从粒子表面上解吸，被分散的粒子因此重新聚集，对色浆体系的长期稳定性不利，而且分散剂过多不利于浆体的成膜，更对漆膜外观、硬度及耐老化等性质存在不良影响，因而目前有向色浆体系中加入水性树脂帮助炭黑分散的研究趋势。现有的水性树脂中只有水溶性的树脂能够提供这样的效果，较为常见的是丙烯酸树脂，但直接用水溶性的丙烯酸树脂制备的分散剂对炭黑的分散性较差，且造成研磨完的色浆不能成膜。乳液本身属于热力学不稳定的体系，用于研磨高色素炭黑的乳液，尤其是传统的丙烯酸树脂乳液，会因为炭黑的物化特性在研磨过程中的高剪切作用下被炭黑所吸附聚，从而导致乳液的破乳，使得制备的色浆稳定性不佳。因此，亟待研制出分散性更好、稳定性更佳并可成膜的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，用以研磨高色素炭黑制备色浆。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
本发明的另一目的在于提供上述水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述水性聚丙烯酸酯乳液树脂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
将20～50质量份软单体、50～80质量份硬单体、5～10质量份长链丙烯酸单体、0.5～5质量份水溶性线型聚合物、2～5质量份反应型乳化剂和50～90质量份水混合，边搅拌边预乳化，得到预乳液；
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
将20～45质量份步骤(1)得到的预乳液、2～5质量份含有双键和多羧基的酸、30～80质量份水、0.2～0.5质量份缓冲剂、2～5质量份反应型乳化剂加入反应容器中，通氮气，加热至72～80℃，加入0.2～1质量份引发剂，边搅拌边反应，得到水性丙烯酸树脂的预聚物；将剩余步骤(1)得到的预乳液与0.3～1质量份引发剂同时滴加到水性丙烯酸树脂的预聚物中，82～86℃继续反应2～5h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
步骤(1)中所述的预乳化的条件为：1000～2500r/min转速下预乳化10～20min。
步骤(1)中所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯中的一种或两种。
步骤(1)中所述的软单体为2-丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯中的一种或至少两种。
步骤(1)中所述的长链丙烯酸单体为丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯和丙烯酸十八酯中的一种或至少两种。
步骤(1)中所述的水溶性线型聚合物为聚乙二醇单甲醚和聚丙二醇单甲醚中的一种或两种。
步骤(1)中所述的水溶性线型聚合物的分子量为400～600。
步骤(1)和(2)中所述的反应型乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵以及烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或两种。
所述的烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵优选为日本艾迪科SE-10N。
所述的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵优选为日本艾迪科SR-10。
步骤(2)中所述的含有双键和多羧基的酸为亚甲基丁二酸和顺丁烯二酸酐中的一种或两种。
步骤(2)中所述的缓冲剂为碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或两种。
步骤(2)中所述的引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或两种。
步骤(2)中所述的边搅拌边反应为转速180～250r/min条件下搅拌反应20min～45min。
步骤(2)中所述的水性丙烯酸树脂的预聚物的温度为78～85℃。
一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂，通过上述制备方法制备得到。
上述水性聚丙烯酸酯乳液树脂在制备水性油墨色浆中的应用。
一种水性油墨色浆的制备方法，具体包括如下步骤：取40～55质量份上述水性聚丙烯酸酯乳液树脂、0.2～0.5质量份pH值调节剂、0.2～0.4质量份氯化钠溶液、2～4质量份成膜助剂，混合均匀，加入0.2～0.4质量份消泡剂、5～30质量份乙醇、20～50质量份水，预研磨，加入10～30质量份高色素炭黑，研磨1～2h，得到水性油墨色浆。
所述的预研磨是加入锆珠，预研磨15～30min。
所述的研磨的转速为1500～2500r/min。
所述的pH值调节剂为氨水、N,N-二甲基乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或至少两种。
所述的成膜助剂为醇酯十二、二乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或至少两种。
所述的消泡剂为巴斯夫ED2522与迪高Foamex823、迪高Foamex825和迪高Foamex833中的一种或至少两种。
一种水性油墨色浆，通过上述制备方法制备得到。
原理：目前分散炭黑的方法多为加入大量的小分子分散剂，其不具备成膜性能，研磨得到的色浆需要与其他树脂搭配才能成膜，且由于大量小分子分散剂的存在，得到的膜外观粗糙连续性差。丙烯酸树脂乳液可以形成连续性的有良好力学强度的膜，且得到的膜平整光亮。但是传统的丙烯酸树脂乳液在研磨过程中的高剪切作用下被炭黑所吸附聚，导致乳液破乳，制备的色浆稳定性不佳。本发明对传统的丙烯酸树脂乳液做以下改进：采用丙烯酸树脂乳液作为炭黑的分散剂，同时将其与含有双键和多羧基的功能单体接枝聚合，并采用反应型乳化剂与双键多羧酸的功能单体共同在丙烯酸树脂链段中共同引入大量阴离子，乳胶粒子包覆在炭黑表面，使得炭黑表面覆盖电荷，利用离子静电排斥作用来促进更多炭黑分散，避免乳液絮凝。同时，在丙烯酸树脂分子链上接入水溶性聚合物长链来提高分散炭黑的稳定性，采用长链丙烯酸单体接入长链侧基的分子来进一步提升乳液树脂对炭黑的分散效果和增强对稀释剂的耐受性。制备的水性油墨色浆既可良好分散多份量高色素炭黑，也可以形成分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1.本发明的水性聚丙烯酸酯乳液树脂对炭黑的分散性和稳定性更佳，且成膜效果好，制备的水性油墨色浆细度≤10μm，符合使用要求，形成了分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。贮存时间6个月后色浆粘度和细度无明显变化，成膜性能经肉眼观察良好。
2.本发明的水性丙烯酸酯乳液树脂可有效减少在研磨炭黑制备色浆过程中对其他有机助剂的使用，降低挥发性有机化合物(VOC)含量与溶剂类原料用量，更具环保节约，而且对稀释剂乙醇具有更好的耐受性。
3.本发明的水性聚丙烯酸酯乳液树脂克服了传统的丙烯酸树脂乳液在研磨过程中高剪切作用下被炭黑所吸附聚，导致乳液的破乳，制备的色浆稳定性不佳的问题。
具体实施例
下面将结合实施方式对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入40质量份甲基丙烯酸甲酯、30质量份苯乙烯、10质量份2-丙烯酸异辛酯、15质量份丙烯酸丁酯、5质量份丙烯酸十二酯、3质量份水溶性线型聚乙二醇单甲醚(分子量为450)、3质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)、60质量份水，调节分散机转速为1500r/min预乳化10min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液33质量份倒入反应釜中，再加入4质量份亚甲基丁二酸、60质量份水、0.4质量份碳酸氢钠、2质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)，通氮气；待温度升至75℃时，缓慢加入0.3质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为180r/min，反应20min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至80℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取40质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.4质量份pH值调节剂氨水、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂醇酯十二，混合均匀；再加入0.2质量份消泡剂迪高Foamex823、10质量份的乙醇、30质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2500r/min，研磨2h，得到水性油墨色浆。
得到的水性油墨色浆形成了分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。采用刮板细度计测得色浆细度≤10μm，符合使用要求。粘度计测得色浆粘度在500cps左右。贮存时间6个月后，色浆粘度无明显变化，细度无明显变化。
实施例2
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入30质量份甲基丙烯酸甲酯、40质量份苯乙烯、15质量份2-丙烯酸异辛酯、10质量份甲基丙烯酸丁酯、10质量份丙烯酸十六酯、2质量份聚丙二醇单甲醚(分子量为500)、4质量份烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SR-10)、65质量份水，调节分散机转速为2000r/min预乳化15min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液35质量份倒入反应釜中，再加入2质量份顺丁烯二酸酐、65质量份水、0.3质量份碳酸氢钠、2质量份烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SR-10)，通氮气，待温度升至78℃时，缓慢加入0.4质量份引发剂过硫酸钾，调节搅拌机转速为175r/min，反应30min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至82℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸钾同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取55质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.3质量份pH值调节剂N,N-二甲基乙醇胺、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂二乙二醇单丁醚，混合均匀；再加入0.3质量份消泡剂迪高Foamex825、15质量份的乙醇、40质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入25质量份高色素炭黑，调节转速为2000r/min研磨2h，得到水性油墨色浆。
得到的水性油墨色浆形成了分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。采用刮板细度计测得色浆细度≤10μm，符合使用要求。粘度计测得色浆粘度在500cps左右。贮存时间6个月后，色浆粘度无明显变化，细度无明显变化。
实施例3
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入32质量份甲基丙烯酸甲酯、33质量份苯乙烯、20质量份丙烯酸丁酯、10质量份甲基丙烯酸丁酯、7质量份丙烯酸十八酯、1.5质量份聚乙二醇单甲醚(分子量为600)、2质量份3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠、60质量份水，调节分散机转速为2000r/min预乳化13min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液32质量份倒入反应釜中，再加入3质量份亚甲基丁二酸、60质量份水、0.5质量份碳酸氢钠、3质量份3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠，通氮气，待温度升至76℃时，缓慢加入0.4质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为190r/min，反应25min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至81℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至84℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取45质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.3质量份pH值调节剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2质量份氯化钠溶液、2.5质量份成膜助剂乙二醇丁醚，混合均匀，再加入0.3质量份消泡剂迪高Foamex833、12质量份的乙醇、35质量份水，并加入锆珠，预研磨30min，最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2200r/min研磨2h，得到水性油墨色浆。
得到的水性油墨色浆形成了分散均匀、高遮光率的稳定漆膜。采用刮板细度计测得色浆细度≤10μm，符合使用要求。粘度计测得色浆粘度在500cps左右。贮存时间6个月后，色浆粘度无明显变化，细度无明显变化。
对比例1
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入40质量份甲基丙烯酸甲酯、30质量份苯乙烯、10质量份2-丙烯酸异辛酯、15质量份丙烯酸丁酯、5质量份丙烯酸十二酯、3质量份聚乙二醇单甲醚(分子量为450)、3质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)、60质量份水，调节分散机转速为1500r/min预乳化10min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液33质量份倒入反应釜中，再加入4质量份甲基丙烯酸、60质量份水、0.4质量份碳酸氢钠、2质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)，通氮气；待温度升至75℃时，缓慢加入0.3质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为180r/min，反应20min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至80℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取40质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.4质量份pH值调节剂氨水、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂醇酯十二，混合均匀；再加入0.2质量份消泡剂迪高Foamex823、10质量份的乙醇、30质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2500r/min，研磨20min后色浆失去流动性，再次加入15质量份水后恢复流动性，继续研磨10min后在此失去流动性，研磨失败。
结果证明，水性聚丙烯酸酯乳液树脂制备过程中采用含有双键的单羧基酸甲基丙烯酸代替亚甲基丁二酸和/或顺丁烯二酸酐，得不到分散性、稳定性和成膜性能良好的水性油墨色浆。
对比例2
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入40质量份甲基丙烯酸甲酯、30质量份苯乙烯、10质量份2-丙烯酸异辛酯、15质量份丙烯酸丁酯、5质量份丙烯酸十二酯、3质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)、60质量份水，调节分散机转速为1500r/min预乳化10min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液33质量份倒入反应釜中，再加入4质量份亚甲基丁二酸、60质量份水、0.4质量份碳酸氢钠、2质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)，通氮气；待温度升至75℃时，缓慢加入0.3质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为180r/min，反应20min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至80℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取40质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.4质量份pH值调节剂氨水、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂醇酯十二，混合均匀；再加入0.2质量份消泡剂迪高Foamex823、10质量份的乙醇、30质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2500r/min，研磨2h后得到水性油墨色浆。
但色浆的流动性较差，经刮板细度计测得色浆细度≤10μm，符合使用要求。贮存时间24h后，色浆结块，失去流动性。结果证明，预乳液制备过程中不添加水溶性线型聚合物，得到的水性油墨色浆成膜性能不佳、分散性和稳定性不好。
对比例3
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入40质量份甲基丙烯酸甲酯、30质量份苯乙烯、10质量份2-丙烯酸异辛酯、15质量份丙烯酸丁酯、5质量份丙烯酸十二酯、3质量份聚乙二醇单甲醚(分子量为500)、3质量份乳化剂OP-10、60质量份水，调节分散机转速为1500r/min预乳化10min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液33质量份倒入反应釜中，再加入4质量份甲基丙烯酸、60质量份水、0.4质量份碳酸氢钠、2质量份乳化剂OP-10，通氮气；待温度升至75℃时，缓慢加入0.3质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为180r/min，反应20min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至80℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取40质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.4质量份pH值调节剂氨水、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂醇酯十二，混合均匀；再加入0.2质量份消泡剂迪高Foamex823、10质量份的乙醇、30质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2000r/min，研磨15min后色浆失去流动性，再次加入15质量份水后不能恢复流动性，乳液破乳，研磨失败。
结果证明，水性聚丙烯酸酯乳液树脂制备过程中采用非反应型阴离子乳化剂得不到分散性、稳定性和成膜性能良好的水性油墨色浆。
对比例4
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
在分散机中加入40质量份甲基丙烯酸甲酯、30质量份苯乙烯、10质量份2-丙烯酸异辛酯、15质量份丙烯酸丁酯、5质量份丙烯酸十二酯、3质量份聚乙二醇单甲醚(分子量为600)、3质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)、60质量份水，调节分散机转速为1500r/min预乳化10min，得到预乳液。
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
取步骤(1)得到的预乳液33质量份倒入反应釜中，再加入1.5质量份亚甲基丁二酸、60质量份水、0.4质量份碳酸氢钠、1质量份烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(日本艾迪科SE-10N)，通氮气；待温度升至75℃时，缓慢加入0.3质量份引发剂过硫酸铵，调节搅拌机转速为180r/min，反应20min，得到水性丙烯酸树脂的预聚物。反应釜升温至80℃，将剩余预乳液与0.4质量份引发剂过硫酸铵同时滴加到反应釜中，滴加完毕后升温至85℃，乳液保温反应3h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂。
(3)水性油墨色浆的制备
取40质量份步骤(2)中得到的水性聚丙烯酸酯乳液树脂，先向其中加入0.4质量份pH值调节剂氨水、0.2质量份氯化钠溶液、3质量份成膜助剂醇酯十二，混合均匀；再加入0.2质量份消泡剂迪高Foamex823、10质量份的乙醇、30质量份水，并加入锆珠，预研磨30min；最后加入20质量份高色素炭黑，调节转速为2500r/min，研磨20min后色浆失去流动性，再次加入15质量份水后恢复流动性，继续研磨10min后在此失去流动性，研磨失败。
结果证明，水性聚丙烯酸酯乳液树脂制备过程中含双键的多羧基酸与乳化剂用量不足时，得不到分散性、稳定性和成膜性能良好的水性油墨色浆。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
(1)水性丙烯酸树脂预乳液的制备
将20～50质量份软单体、25～80质量份硬单体、5～10质量份长链丙烯酸单体、0.5～5质量份水溶性线型聚合物、2～5质量份反应型乳化剂、50～90质量份水混合，边搅拌边预乳化，得到预乳液；
(2)水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备
将20～45质量份步骤(1)得到的预乳液、2～5质量份含有双键和多羧基的酸、30～80质量份水、0.2～0.5质量份缓冲剂、2～5质量份反应型乳化剂加入反应容器中，通氮气，加热至72～80℃，加入0.2～1质量份引发剂，边搅拌边反应，得到水性丙烯酸树脂的预聚物；将剩余步骤(1)得到的预乳液与0.3～1质量份引发剂同时滴加到水性丙烯酸树脂的预聚物中，82～86℃继续反应2～5h，得到水性聚丙烯酸酯乳液树脂；
步骤(1)中所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯中的一种或两种；
步骤(1)中所述的软单体为2-丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯中的一种或至少两种；
步骤(1)中所述的长链丙烯酸单体为丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯和丙烯酸十八酯中的一种或至少两种；
步骤(1)中所述的水溶性线型聚合物为聚乙二醇单甲醚和聚丙二醇单甲醚中的一种或两种；
步骤(2)中所述的含有双键和多羧基的酸为亚甲基丁二酸和顺丁烯二酸酐中的一种或两种；
步骤(1)和(2)中所述的反应型乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵以及烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的水溶性线型聚合物的分子量为400～600。
所述的烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵为日本艾迪科SE-10N；
所述的烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵为日本艾迪科SR-10；
步骤(2)中所述的缓冲剂为碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或两种；
步骤(2)中所述的引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的水性聚丙烯酸酯乳液树脂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的预乳化的条件为：1000～2500r/min转速下预乳化10～20min；
步骤(2)中所述的边搅拌边反应为转速180～250r/min条件下搅拌反应20min～45min；
步骤(2)中所述的水性丙烯酸树脂的预聚物的温度为78～85℃。
4.一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂，其特征在于通过权利要求1～3任一项所述的制备方法制备得到。
5.权利要求4所述的水性聚丙烯酸酯乳液树脂在制备水性油墨色浆中的应用。
6.一种水性油墨色浆的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：将40～55质量份权利要求1～3任一项所述的水性聚丙烯酸酯乳液树脂、0.2～0.5质量份pH值调节剂、0.2～0.4质量份氯化钠溶液、2～4质量份成膜助剂混合均匀，加入0.2～0.4质量份消泡剂、5～30质量份乙醇、20～50质量份水，预研磨，加入10～30质量份高色素炭黑，研磨1～2h，得到水性油墨色浆。
7.根据权利要求6所述的水性油墨色浆的制备方法，其特征在于：
所述的pH值调节剂为氨水、N,N-二甲基乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或至少两种；
所述的成膜助剂为醇酯十二、二乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或至少两种；
所述的消泡剂为巴斯夫ED2522与迪高Foamex823、迪高Foamex825和迪高Foamex833中的一种或至少两种。
8.根据权利要求6所述的水性油墨色浆的制备方法，其特征在于：
所述的预研磨是加入锆珠，预研磨15～30min；
所述的研磨的转速为1500～2500r/min。
9.一种水性油墨色浆，其特征在于通过权利要求6～8所述的水性油墨色浆的制备方法制备得到。
CN201910903532.9A 2019-09-24 2019-09-24 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用 Active CN110527011B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910903532.9A CN110527011B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910903532.9A CN110527011B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110527011A true CN110527011A (zh) 2019-12-03
CN110527011B CN110527011B (zh) 2021-04-27

Family

ID=68669778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910903532.9A Active CN110527011B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110527011B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112759977A (zh) * 2020-11-30 2021-05-07 安徽华米信息科技有限公司 一种水性油墨、金属基材的多色镀膜方法及电子设备
CN113416451A (zh) * 2021-06-30 2021-09-21 珠海天威新材料股份有限公司 颜料色浆及其制备方法、颜料墨水

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180305485A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 The Sherwin-Williams Company Resin for universal solventborne colorants
CN108735345A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 黄玉华 一种涂碳电极用导电浆料及其制备方法
CN109749522A (zh) * 2018-12-16 2019-05-14 江苏丽王科技股份有限公司 一种阳离子色浆及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180305485A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 The Sherwin-Williams Company Resin for universal solventborne colorants
CN108735345A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 黄玉华 一种涂碳电极用导电浆料及其制备方法
CN109749522A (zh) * 2018-12-16 2019-05-14 江苏丽王科技股份有限公司 一种阳离子色浆及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王明晶等: "水性丙烯酸改性环氧酯防腐涂料的研制", 《中国涂料》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112759977A (zh) * 2020-11-30 2021-05-07 安徽华米信息科技有限公司 一种水性油墨、金属基材的多色镀膜方法及电子设备
CN113416451A (zh) * 2021-06-30 2021-09-21 珠海天威新材料股份有限公司 颜料色浆及其制备方法、颜料墨水

Also Published As

Publication number Publication date
CN110527011B (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102093575B (zh) 一种羟基聚丙烯酸酯水分散体的制备方法及含有羟基聚丙烯酸酯水分散体的水性涂料
CN105777980B (zh) 一种含环氧基/羧基丙烯酸酯共聚物核壳乳液及其制备方法和应用
CN102219873B (zh) 三烯丙基异氰脲酸酯改性水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法
CN110527011A (zh) 一种水性聚丙烯酸酯乳液树脂及其制备方法与应用
CN109957062A (zh) 高交联丙烯酸酯类共聚物及其制备方法和作为增稠剂的用途
CN103709303B (zh) 一种涂层用水性丙烯酸酯乳液的制备方法
CN105255261B (zh) 一种水性色浆及其制备方法
JP2000119587A (ja) コーティング組成物
AU2003216970A1 (en) Agents binding and modifying rheology
CN104744640A (zh) 一种常温酮肼自交联纳米环氧树脂乳液的制备方法及应用
EP2291411B1 (en) Fast setting sheet fed offset inks with non aqueous dispersion polymers
CN109535301B (zh) 一种油画布涂层用的高稳定性苯丙乳液的制备方法
CN106317370A (zh) 一种水性聚氨酯丙烯酸酯其制备方法及其水性涂料
CN109943144A (zh) 一种塑料薄膜用柔版印刷水性油墨的制备方法
CN111154029B (zh) 一种水性颜料分散体及制备方法、水性油墨
JPH0692445B2 (ja) 塩基性複合樹脂粒子、その製法ならびに塗料用樹脂組成物
CN111285953B (zh) 一种丙烯酸乳液及其制备方法
JP3668544B2 (ja) 表面改質重質炭酸カルシウムとその製造方法及び水系塗料組成物
CN103741517A (zh) 石头壁纸金粉印花用印花浆及制备方法
JPH0819311B2 (ja) 複合した巨大粒子からなる水性分散液および塗膜用艶消し剤
AU604978B2 (en) Thickeners for physically drying paints and coating materials and preparation of the thickeners
JP3386910B2 (ja) 着色電着塗装用顔料分散体組成物
JPH1059825A (ja) 有機色素−親水性樹脂複合体含有化粧料
JPH0525911B2 (zh)
JPS6023137B2 (ja) 染付顔料組成物およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant