CN111087540A - 一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺，乳液包括以下原料配比：软单体：20‑40份、硬单体：50‑70份、交联单体：2‑5份、附着力单体：5‑8份、引发剂：1‑3份、PH缓冲剂：0.5‑1份、乳化剂：1‑3份、水：70‑100份、氨水：2‑5份；其制备工艺包括，将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌，水浴锅加热到78‑81℃。本发明使用耐水性好的附着力单体环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯，既可以满足乳液的耐水性，又可以提高乳液成膜后对基材的附着力；加入附着力单体后泡水20天不发白起泡脱落；不加入附着力单体，泡水20天脱落，并且有轻微起泡。

Description

一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺
技术领域
本发明涉及丙烯酸酯乳液技术领域，尤其涉及一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺。
背景技术
以往数十年，溶剂型涂料是传统工业涂料的主力军，但由于其在使用过程中存在有机挥发物(VOC)的排放，严重危害了环境和人体健康。相比之下，水性涂料凭借着以水为溶剂的优势，使其在众多绿色涂料的竞争中日益受到重视并得到迅速发展。其中，以乳液聚合得到的丙烯酸酯乳液具有良好的耐光性、耐候性、透明性和强度高等优点，可应用于涂料、木材、材料防护、建筑等领域。
一般的丙烯酸酯乳液耐水性较差，这是由于在合成丙烯酸酯乳液的过程中需要使用大量的亲水单体和乳化剂，亲水基团在成膜过程中会裸露在胶膜表面，同时一些小分子乳化剂也会随着时间的推移向胶膜表面迁移，这些都会导致胶膜发生粘连、发白起泡甚至脱落等现象，严重影响产品的使用性能。
因此，如何改善丙烯酸酯乳液的耐水性是目前的研究方向之一。美国专利US6369184中提到了使用有机硅及一些自交联单体来提高涂膜的耐水性，但这样的做法容易导致涂料与基材的附着力下降，在长期遇水的状态下容易脱落。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，包括以下原料配比：软单体： 20-40份、硬单体：50-70份、交联单体：2-5份、附着力单体：5-8 份、引发剂：1-3份、PH缓冲剂：0.5-1份、乳化剂：1-3份、水：70-100 份、氨水：2-5份。
作为本发明进一步的方案：所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛脂、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述硬单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、醋酸乙烯之、叔碳酸乙烯酯中的一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述交联单体包括N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述附着力单体为环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯；
作为本发明再进一步的方案：所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述PH缓冲剂为碳酸氢钠。
作为本发明再进一步的方案：所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、 op-10、烯丙氧基羟丙基磺酸钠中的一种或两种。
作为本发明进一步的方案：包括以下原料配比：软单体：25-35 份、硬单体：55-65份、交联单体：2.5-4.5份、附着力单体： 5.5-7.5份、引发剂：1.5-2.5份、PH缓冲剂：0.55-0.95份、乳化剂：1.5-2.5份、水：80-90份、氨水：2.5-4.5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下原料配比：软单体：30份、硬单体：60份、交联单体：4份、附着力单体：6份、引发剂：2份、 PH缓冲剂：0.8份、乳化剂：2份、水：70份、氨水：3份。
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备工艺，包括以下步骤：
S1.将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌；
S2.水浴锅加热到78-81℃；
S2.预乳化结束后，称取2-5％的预乳液作为种子乳液，加入到釜底，剩余的乳液加入十二硫醇，反应半个小时(冷凝管无回流现象)；
S2.反应温度提高到83-86℃，滴加预乳液，乳液和滴加3.5-4 个小时滴加完毕，引发剂溶液延迟15-20分钟滴加完毕；
S2.滴加完预乳液后，温度降到到65-70℃，加入补加液，保温 1-1.5个小时；
S2.降温到40℃以下，加入氨水中和到PH＝6-7，搅拌完全，用滤网过滤，完成实验。
本发明的有益效果为：使用耐水性好的附着力单体环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯，既可以满足乳液的耐水性，又可以提高乳液成膜后对基材的附着力；加入附着力单体后泡水20天不发白起泡脱落；不加入附着力单体，泡水20天脱落，并且有轻微起泡。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，包括以下原料配比：软单体： 20-40份、硬单体：50-70份、交联单体：2-5份、附着力单体：5-8 份、引发剂：1-3份、PH缓冲剂：0.5-1份、乳化剂：1-3份、水：70-100 份、氨水：2-5份；
其中，所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛脂、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种。所述硬单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、醋酸乙烯之、叔碳酸乙烯酯中的一种或两种。所述交联单体包括N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种。所述附着力单体为环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯。所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾中的一种。所述PH 缓冲剂为碳酸氢钠。所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、op-10、烯丙氧基羟丙基磺酸钠中的一种或两种。
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备工艺，包括以下步骤：
S1.将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌；
S2.水浴锅加热到78-81℃；
S2.预乳化结束后，称取2-5％的预乳液作为种子乳液，加入到釜底，剩余的乳液加入十二硫醇，反应半个小时(冷凝管无回流现象)；
S2.反应温度提高到83-86℃，滴加预乳液，乳液和滴加3.5-4 个小时滴加完毕，引发剂溶液延迟15-20分钟滴加完毕；
S2.滴加完预乳液后，温度降到到65-70℃，加入补加液，保温 1-1.5个小时；
S2.降温到40℃以下，加入氨水中和到PH＝6-7，搅拌完全，用滤网过滤，完成实验。
实施例2
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺，包括以下原料配比：软单体：25-35份、硬单体：55-65份、交联单体：2.5-4.5份、附着力单体：5.5-7.5份、引发剂：1.5-2.5份、PH缓冲剂：0.55-0.95 份、乳化剂：1.5-2.5份、水：80-90份、氨水：2.5-4.5份。
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备工艺，包括以下步骤：
S1.将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌；
S2.水浴锅加热到78-81℃；
S2.预乳化结束后，称取2-5％的预乳液作为种子乳液，加入到釜底，剩余的乳液加入十二硫醇，反应半个小时(冷凝管无回流现象)；
S2.反应温度提高到83-86℃，滴加预乳液，乳液和滴加3.5-4 个小时滴加完毕，引发剂溶液延迟15-20分钟滴加完毕；
S2.滴加完预乳液后，温度降到到65-70℃，加入补加液，保温 1-1.5个小时；
S2.降温到40℃以下，加入氨水中和到PH＝6-7，搅拌完全，用滤网过滤，完成实验。
实施例3
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液及其制备工艺，包括以下原料配比：软单体：30份、硬单体：60份、交联单体：4份、附着力单体：6份、引发剂：2份、PH缓冲剂：0.8份、乳化剂：2份、水：70份、氨水： 3份。
一种防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备工艺，包括以下步骤：
S1.将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌；
S2.水浴锅加热到78-81℃；
S2.预乳化结束后，称取2-5％的预乳液作为种子乳液，加入到釜底，剩余的乳液加入十二硫醇，反应半个小时(冷凝管无回流现象)；
S2.反应温度提高到83-86℃，滴加预乳液，乳液和滴加3.5-4 个小时滴加完毕，引发剂溶液延迟15-20分钟滴加完毕；
S2.滴加完预乳液后，温度降到到65-70℃，加入补加液，保温 1-1.5个小时；
S2.降温到40℃以下，加入氨水中和到PH＝6-7，搅拌完全，用滤网过滤，完成实验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下原料配比：软单体：20-40份、硬单体：50-70份、交联单体：2-5份、附着力单体：5-8份、引发剂：1-3份、PH缓冲剂：0.5-1份、乳化剂：1-3份、水：70-100份、氨水：2-5份。
2.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛脂、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述硬单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、醋酸乙烯之、叔碳酸乙烯酯中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述交联单体包括N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述附着力单体为环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾中的一种。
6.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述PH缓冲剂为碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、op-10、烯丙氧基羟丙基磺酸钠中的一种或两种。
8.根据权利要求1-7任一所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下原料配比：软单体：25-35份、硬单体：55-65份、交联单体：2.5-4.5份、附着力单体：5.5-7.5份、引发剂：1.5-2.5份、PH缓冲剂：0.55-0.95份、乳化剂：1.5-2.5份、水：80-90份、氨水：2.5-4.5份。
9.根据权利要求8所述一种防水涂料用丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下原料配比：软单体：30份、硬单体：60份、交联单体：4份、附着力单体：6份、引发剂：2份、PH缓冲剂：0.8份、乳化剂：2份、水：70份、氨水：3份。
10.一种防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将原料进行精确配比后加入反应釜釜底和乳化缸进行搅拌；
S2.水浴锅加热到78-81℃；
S2.预乳化结束后，称取2-5％的预乳液作为种子乳液，加入到釜底，剩余的乳液加入十二硫醇，反应半个小时(冷凝管无回流现象)；
S2.反应温度提高到83-86℃，滴加预乳液，乳液和滴加3.5-4个小时滴加完毕，引发剂溶液延迟15-20分钟滴加完毕；
S2.滴加完预乳液后，温度降到到65-70℃，加入补加液，保温1-1.5个小时；
S2.降温到40℃以下，加入氨水中和到PH＝6-7，搅拌完全，用滤网过滤，完成实验。
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