CN111763280A - 一种自清洁丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体230～340份，丙烯酸酯硬单体455～575份，功能单体150～250份，反应型乳化剂15～35份，溶剂500～1500份。本发明所得自清洁丙烯酸乳液涂层具有优异的耐沾污性能、高耐水白性和低透水率；同时本发明所述丙烯酸乳液涂层还具有自清洁功能，满足行业标准GB/T 9755‑2014《合成树脂乳液外墙涂料》中对于外墙涂料的各方面性能要求，具有极高的工业应用前景。

Description

一种自清洁丙烯酸乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及到建筑外墙涂料领域，具体涉及到一种自清洁丙烯酸乳液及其制备方法。
背景技术
建筑外墙涂料是一种建筑外墙用涂料，其除具有高雅、清新的装饰效果以及无毒、无味的环保功能外，还可以延长建筑物的使用寿命。但随着近些年环境污染日益严重，对涂布于建筑外墙的涂料的耐沾污性能提出了新的要求。
目前，市面上的外墙涂料的功能较为单一，其耐沾污性能能力有限，长时间使用后仍然会存在污水渗透导致墙体变色问题；且其耐沾污性能的提升往往是通过添加填料或乳化剂而实现的，这常常会对所得涂层的耐水白性和耐水性造成一定的影响，不能同时兼顾耐沾污性能与耐水白性、耐水性。因此，亟需开发出一种新型自清洁丙烯酸乳液。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体230～340份，丙烯酸酯硬单体455～575份，功能单体150～250份，反应型乳化剂15～35份，溶剂500～1500份。
作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯软单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-羟乙酯中的一种或多种组合。
作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯硬单体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种或多种组合。
作为一种优选的技术方案，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的重量比为(20～45)：1。
作为一种优选的技术方案，所述功能单体为含二环烷基和乙酰基的功能单体。
作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体的重量比为1：(1.4～2.2)：(0.3～1.0)。
作为一种优选的技术方案，所述反应型乳化剂的EO附加摩尔数为10～20。
作为一种优选的技术方案，所述原料还包括1～15份助剂。
作为一种优选的技术方案，所述助剂选自杀菌剂、消泡剂、防霉剂、稳定剂、流平剂、增稠剂、填料、成膜剂、润湿剂、分散剂、助溶剂中的一种或多种的组合。
本发明的第二个方面提供一种所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量份，将反应型乳化剂和溶剂分别分为两份；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体混合搅拌后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合升温后，加入4.0～5.5wt％引发剂水溶液搅拌后，加入步骤一所得乳化液和0.5～1.5wt％引发剂水溶液，保温反应后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温、调节pH至7.5～8后，加入剩余原料，搅拌后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
有益效果：本发明使用丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体、反应型乳化剂和溶剂制备得到的丙烯酸乳液，其涂层具有优异的耐沾污性能、高耐水白性和低透水率。同时本发明所述丙烯酸乳液涂层还具有自清洁功能，满足行业标准GB/T 9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》中对于外墙涂料的各方面性能要求，具有极高的工业应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体230～340份，丙烯酸酯硬单体455～575份，功能单体150～250份，反应型乳化剂15～35份，溶剂500～1500份。
在一种优选的实施方式中，所述自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体285份，丙烯酸酯硬单体515份，功能单体200份，反应型乳化剂25份，溶剂1000份。
丙烯酸酯软单体
丙烯酸酯软单体，是指单体均聚物玻璃化温度范围在-15～-70℃的丙烯酸酯单体。所述单体的玻璃化温度，指的是单体均聚物的玻璃化转变温度；所述玻璃化温度的测试方法没有特别的限制，可以采用本领域人员熟知的各种测试方法，例如差示扫描量热法(DSC)。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯软单体选自丙烯酸异辛酯(CAS号为103-11-7)、丙烯酸正辛酯(CAS号为2499-59-4)、丙烯酸正戊酯(CAS号为2998-23-4)、丙烯酸正丁酯(CAS号为141-32-2)、丙烯酸乙酯(CAS号为140-88-5)、甲基丙烯酸异辛酯(CAS号为28675-80-1)、丙烯酸-2-羟乙酯(CAS号为818-61-1)中的一种或多种组合。
在一种更优选的实施方式中，所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸异辛酯。
丙烯酸酯硬单体
丙烯酸酯硬单体，是指单体均聚物玻璃化温度范围在-15℃以上的丙烯酸酯单体。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯硬单体选自甲基丙烯酸(CAS号为79-41-4)、甲基丙烯酸甲酯(CAS号为80-62-6)、甲基丙烯酸乙酯(CAS号为97-63-2)、甲基丙烯酸正丙酯(CAS号为2210-28-8)、甲基丙烯酸异丙酯(CAS号为4655-34-9)、甲基丙烯酸正丁酯(CAS号为97-88-1)、甲基丙烯酸叔丁酯(CAS号为585-07-9)、甲基丙烯酸己酯(CAS号为142-09-6)、丙烯酸异丁酯(CAS号为106-63-8)、丙烯酸-2-羟丙酯(CAS号为999-61-1)、甲基丙烯酸-2-羟乙酯(CAS号为868-77-9)、甲基丙烯酸-2-羟丙酯(CAS号为923-26-2)中的一种或多种组合。
在一种更优选的实施方式中，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的组合。
在一种优选的实施方式中，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的重量比为(20～45)：1。
在一种更优选的实施方式中，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的重量比为33.3：1。
功能单体
功能单体，是一种能够给材料体系提供特定功能基团的单体。
在一种优选的实施方式中，所述功能单体为含二环烷基和乙酰基的功能单体。
作为含二环烷基和乙酰基的功能单体，包括但不限于：丙烯酸异冰片酯(CAS号为5888-33-5)、甲基丙烯酸异冰片酯(CAS号为7534-94-3)、异丁酸异冰片酯(CAS号为85586-67-0)。
在一种优选的实施方式中，所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。
在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体的重量比为1：(1.4～2.2)：(0.3～1.0)。
在一种更优选的实施方式中，所述丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体的重量比为1：1.8：0.7。
发明人在研发过程中发现，当体系中加入一定比例的丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，且功能单体为含二环烷基和乙酰基的功能单体时，所得丙烯酸乳液涂层的耐沾污性能得到显著提升。这是由于，一方面，体系内所含一定比例的丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体时，体系内部时软硬段分子链之间彼此影响，在功能单体中乙酰基的促进下，相互贯穿和缠绕交联形成适量的物理交联点，有利于体系均匀交联网络的形成；另一方面功能单体中二环烷基结构协同特定双键结构，与交联网络和基材进一步形成氢键作用，以提升体系稳定性的同时，其二环烷基结构的空间位阻保护效应也在一定程度上抑制了分子链间的自由旋转，提升所得丙烯酸乳液涂层的致密性，进而改善其耐沾污性能。但发明人在实际应用过程中发现，由于所用的丙烯酸酯软单体和丙烯酸酯硬单体具有一定亲水性，较易发生出渣和水白现象，其耐水性也不足以满足外墙漆的使用要求。
反应型乳化剂
在一种优选的实施方式中，所述反应型乳化剂为聚氧乙烯阴离子乳化剂。
在一种优选的实施方式中，所述反应型乳化剂的EO附加摩尔数为10～20。
在一种更优选的实施方式中，所述反应型乳化剂的EO附加摩尔数为10。
所述EO附加摩尔数，即乳化剂分子中所含EO(环氧乙烷)的摩尔数；本发明对其测试方法不做特殊限定，例如可选用高效液相色谱法。
所述EO附加摩尔数为10～20的聚氧乙烯阴离子乳化剂，可商购得到，例如可购买自日本艾迪科SR10、SR20。
发明人进一步研发发现，当所用乳化剂为聚氧乙烯阴离子反应型乳化剂，且EO附加摩尔数为10～20时，所得丙烯酸乳液涂层的耐沾污性能得到进一步的提升，出渣、水白现象得到显著改善，耐水性显著提升，透水率显著降低。发明人认为，这是由于该乳化剂中特定的EO附加摩尔数对体系内部官能团起到一定的活化作用，加快体系内部时软硬段分子链的运动，进一步提升所得丙烯酸乳液涂层的致密性，有效防止水分子的进入，从而提升耐沾污性能和耐水性；同时适量的EO含量也合理调控乳化剂分子在胶粒表面的分布密度，减少胶粒间的碰撞，显著改善出渣和水白现象。而乳化剂所用浓度过高时，乳液胶粒粒径过小，胶粒的总表面积增大，极易出现出渣和水白现象；反之则胶粒分散不均，导致交联密度不均，耐沾污性能和耐水性显著下降。而EO含量过高时，体系亲水性过高，较易发生出渣和水白现象，耐水性也显著下降。
在一种优选的实施方式中，所述原料还包括1～15份助剂。
助剂
本发明对所述助剂并没有特别的限制，可采用本领域技术人员熟知的各种丙烯酸乳液用助剂。
在一种优选的实施方式中，所述助剂选自杀菌剂、消泡剂、防霉剂、稳定剂、流平剂、增稠剂、填料、成膜剂、润湿剂、分散剂、助溶剂中的一种或多种的组合。
在一种更优选的实施方式中，所述助剂为杀菌剂和稳定剂。
在一种优选的实施方式中，所述杀菌剂和稳定剂的重量比为(5～5.5)：1。
在一种更优选的实施方式中，所述杀菌剂和稳定剂的重量比为5.25：1。
本发明对所用杀菌剂并没有特别的限定，可采用本领域技术人员熟知的各种杀菌剂，例如德国朗盛卡松杀菌剂D7LT。
在一种优选的实施方式中，所述稳定剂为琥珀酸酯表面活性剂。
在一种更优选的实施方式中，所述琥珀酸酯表面活性剂选自磺基琥珀酸二庚酯钠(CAS号为4680-44-8)、琥珀酸二异辛酯磺酸钠(CAS号为577-11-7)、磺基琥珀酸二戊酯钠(CAS号为922-80-5)中的一种或多种组合。
在一种进一步优选的实施方式中，所述琥珀酸酯表面活性剂为磺基琥珀酸二庚酯钠。
发明人在研发过程中发现，当使用特定含量的稳定剂配合反应型乳化剂时，所得丙烯酸乳液涂层除具有良好耐沾污性能、耐水白性能和低透水率外，还具有良好的延展性。这是由于，磺基琥珀酸二庚酯钠吸附于胶粒表面后，其较长的多疏水链结构穿插于反应型乳化剂所形成的包覆结构中，提升胶粒稳定性，促进胶粒分散；同时，反应型乳化剂和稳定剂交错配合结构，有利于体系在基材表面较快且均匀的展开，进而提升丙烯酸乳液涂层的延展性。
本发明的第二个方面提供一种所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量份，将反应型乳化剂和溶剂分别分为两份；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体混合搅拌后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合升温后，加入4.0～5.5wt％引发剂水溶液搅拌后，加入步骤一所得乳化液和0.5～1.5wt％引发剂水溶液，保温反应后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温、调节pH至7.5～8后，加入剩余原料，搅拌后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
在一种优选的实施方式中，所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量份，将反应型乳化剂和溶剂分别分为两份；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌20～40min后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，混合搅拌20～40min后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合后升温至80～85℃，加入4.0～5.5wt％引发剂水溶液搅拌1～5min后，加入步骤一所得乳化液和0.5～1.5wt％引发剂水溶液，在83～85℃下保温100～150min后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温至50℃以下，使用pH调节剂调节pH至7.5～8后，加入剩余原料，搅拌20～40min后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
在一种更优选的实施方式中，所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量份，将反应型乳化剂和溶剂分别分为两份；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌30min后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，混合搅拌30min后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合后升温至82℃，加入4.76wt％引发剂水溶液搅拌2min后，加入步骤一所得乳化液和0.99wt％引发剂水溶液，在84℃下保温120min后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温至50℃以下，使用pH调节剂调节pH至7.5～8后，加入剩余原料，搅拌30min后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
在一种优选的实施方式中，所述第一份溶剂和第二份溶剂的重量百分比分别为40～50％、50～60％。
在一种更优选的实施方式中，所述第一份溶剂和第二份溶剂的重量百分比分别为45％和55％。
在一种优选的实施方式中，所述第一份反应型乳化剂和第二份反应型乳化剂的重量百分比分别为70～90％、10～30％。
在一种更优选的实施方式中，所述第一份反应型乳化剂和第二份反应型乳化剂的重量百分比分别为80％、20％。
本发明对所用溶剂并没有特别的限制，可采用本领域技术人员熟知的各种溶剂，例如去离子水。
本发明对所用引发剂并没有特别的限制，可采用本领域技术人员熟知的各种引发剂，例如有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂中的一种或多种组合。
本发明对所述pH调节剂并没有特别的限制，可以选用本领域人员熟知的各种pH调节剂，例如25％质量浓度的氨水。
下面通过实施例对本发明进行具体描述，另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体285份，丙烯酸酯硬单体515份，功能单体200份，反应型乳化剂25份，溶剂1000份，4.2份助剂。
所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸异辛酯。所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的组合，二者的重量比为33.3：1；所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。所述反应型乳化剂为日本艾迪科SR10，EO附加摩尔数为10。所述溶剂为去离子水，所述助剂为德国朗盛卡松杀菌剂D7LT。
上述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将反应型乳化剂按照80％、20％的重量百分比分为第一份反应型乳化剂和第二份反应型乳化剂，将溶剂按照45％和55％的重量百分比分为第一份溶剂和第二份溶剂；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌30min后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，混合搅拌30min后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合后升温至82℃，加入4.76wt％过硫酸钾水溶液搅拌2min后，加入步骤一所得乳化液和0.99wt％过硫酸钾水溶液，在84℃下保温120min后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温至50℃，使用25％质量浓度的氨水调节pH至7.5后，加入助剂，搅拌30min后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
实施例2
本发明的实施例2提供一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体230份，丙烯酸酯硬单体455份，功能单体150份，反应型乳化剂15份，溶剂500份，1份助剂。
所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸异辛酯。所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的组合，二者的重量比为20：1；所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。所述反应型乳化剂为日本艾迪科SR10，EO附加摩尔数为10。所述溶剂为去离子水，所述助剂为德国朗盛卡松杀菌剂D7LT。
上述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将反应型乳化剂按照70％、30％的重量百分比分为第一份反应型乳化剂和第二份反应型乳化剂，将溶剂按照40％和60％的重量百分比分为第一份溶剂和第二份溶剂；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌20min后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，混合搅拌20min后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合后升温至80℃，加入4.0wt％过硫酸钾水溶液搅拌1min后，加入步骤一所得乳化液和0.5wt％过硫酸钾水溶液，在83℃下保温100min后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温至50℃，使用25％质量浓度的氨水调节pH至7.5后，加入助剂，搅拌20min后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
实施例3
本发明的实施例3提供一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体340份，丙烯酸酯硬单体575份，功能单体250份，反应型乳化剂35份，溶剂1500份，15份助剂。
所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸异辛酯。所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的组合，二者的重量比为45：1；所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。所述反应型乳化剂为日本艾迪科SR20，EO附加摩尔数为20。所述溶剂为去离子水，所述助剂为德国朗盛卡松杀菌剂D7LT。
上述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将反应型乳化剂按照90％、10％的重量百分比分为第一份反应型乳化剂和第二份反应型乳化剂，将溶剂按照50％和50％的重量百分比分为第一份溶剂和第二份溶剂；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌40min后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体，混合搅拌40min后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合后升温至85℃，加入5.5wt％过硫酸钾水溶液搅拌5min后，加入步骤一所得乳化液和1.5wt％过硫酸钾水溶液，在85℃下保温150min后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温至50℃，使用25％质量浓度的氨水调节pH至8后，加入助剂，搅拌40min后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
实施例4
本发明的实施例4提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体中甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的重量比为18：1。
实施例5
本发明的实施例5提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体中甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的重量比为48：1。
实施例6
本发明的实施例6提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯。
实施例7
本发明的实施例7提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸。
实施例8
本发明的实施例8提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体的重量份为342份。
实施例9
本发明的实施例9提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述丙烯酸酯硬单体的重量份为684份。
实施例10
本发明的实施例10提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述功能单体的重量份为0份。
实施例11
本发明的实施例11提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述功能单体的重量份为342份。
实施例12
本发明的实施例12提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述功能单体为2-莰醇，CAS号为464-45-9。
实施例13
本发明的实施例13提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述功能单体为甲基丙烯酸。
实施例14
本发明的实施例14提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述反应型乳化剂的重量份为0份。
实施例15
本发明的实施例15提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述反应型乳化剂替换为十二烷基苯磺酸钠。
实施例16
本发明的实施例16提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述反应型乳化剂为聚氧乙烯非离子乳化剂，为日本艾迪科ER10，EO附加摩尔数为10。
实施例17
本发明的实施例17提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法中步骤三调节pH至7。
实施例18
本发明的实施例18提供一种丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例1类似，不同之处在于，所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法中步骤三调节pH至8.5。
实施例19
本发明的实施例19提供一种自清洁丙烯酸乳液，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体285份，丙烯酸酯硬单体515份，功能单体200份，反应型乳化剂25份，溶剂1000份，4.2份助剂。
所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸异辛酯。所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的组合，二者的重量比为33.3：1；所述功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯。所述反应型乳化剂为日本艾迪科SR10，EO附加摩尔数为10。所述溶剂为去离子水，所述助剂为德国朗盛卡松杀菌剂D7LT和磺基琥珀酸二庚酯钠，二者的重量比为5.25：1。
上述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，同实施例1。
实施例20
本发明的实施例20提供一种自清洁丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例19类似，不同之处在于，将所述磺基琥珀酸二庚酯钠替换为十二烷基苯磺酸钠。
实施例21
本发明的实施例21提供一种自清洁丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例19类似，不同之处在于，将德国朗盛卡松杀菌剂D7LT和磺基琥珀酸二庚酯钠的重量比替换为4.5：1。
实施例22
本发明的实施例22提供一种自清洁丙烯酸乳液，其具体实施方式与实施例19类似，不同之处在于，将德国朗盛卡松杀菌剂D7LT和磺基琥珀酸二庚酯钠的重量比替换为6：1。
性能评价
1、耐沾污性能：将实施例1～18所得丙烯酸乳液按照GB/T 9780-2013《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》使用线棒涂布器在无石棉纤维水泥板分两道制膜，将所得到的样品在标准试验条件下养护168h后，使用A法(标准状态法)测试样品耐沾污性能，并对耐沾污性等级进行比色评定。其中若无污染(无可觉察的色差)记为0级，很轻微污染(有刚可觉察的色差)记为1级，轻微污染(有较明显的色差)记为2级，中等污染(有很明显的色差)记为3，严重污染(有严重的色差)记为4级，结果见表1。
2、耐水白性和透水性测试：将实施例1～18所得丙烯酸乳液均匀涂布于无石棉纤维水泥板上后，待充分干燥后，放入水中浸泡2h后取出，观察涂膜变白和透水性情况。若涂膜无发白现象，记为A级；轻微发白，记为B级；中等发白记为C级；发白严重，记为D级。若涂膜未出现洇纸、渗水等现象，记为Ⅰ级；轻微洇纸、渗水，记为Ⅱ级；中等洇纸、渗水，记为Ⅲ级；严重等洇纸、渗水，记为Ⅳ级，结果见表1。
表1性能测试结果
Figure BDA0002566259670000121
Figure BDA0002566259670000131
3、延展性测试：将实施例19～22所得丙烯酸乳液均匀涂布于无石棉纤维水泥板上的延展性进行评价。若通过肉眼观察，表面平整，无水纹，无流挂，记为〇；出现表面不平整、水纹、流挂中的任何一种或多种情况，记为×，结果计入表2。
表2延展性测试结果
实施例19 实施例20 实施例21 实施例22
延展性 〇 × × ×
实施例1～3所得自清洁丙烯酸乳液满足行业标准GB/T 9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》中对于外墙涂料的各方面性能要求，如低温稳定性、涂膜外观、干燥时间等。
综合上述实验结果可见：本发明使用丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体、反应型乳化剂和溶剂制备得到的丙烯酸乳液，其涂层耐沾污性等级为0级(无可觉察的色差)；在水中浸泡2h后，无发白、洇纸、渗水等现象，具有优异的耐沾污性能、高耐水白性和低透水率。同时本发明所述丙烯酸乳液涂层还具有自清洁功能，满足行业标准GB/T 9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》中对于外墙涂料的各方面性能要求，具有极高的工业应用前景。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯软单体230～340份，丙烯酸酯硬单体455～575份，功能单体150～250份，反应型乳化剂15～35份，溶剂500～1500份。
2.根据权利要求1所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯软单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-羟乙酯中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯硬单体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种或多种组合。
4.根据权利要求3所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的重量比为(20～45)：1。
5.根据权利要求1所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述功能单体为含二环烷基和乙酰基的功能单体。
6.根据权利要求1所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体的重量比为1：(1.4～2.2)：(0.3～1.0)。
7.根据权利要求1所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述反应型乳化剂的EO附加摩尔数为10～20。
8.根据权利要求1-7任一项所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述原料还包括1～15份助剂。
9.根据权利要求8所述的自清洁丙烯酸乳液，其特征在于，所述助剂选自杀菌剂、消泡剂、防霉剂、稳定剂、流平剂、增稠剂、填料、成膜剂、润湿剂、分散剂、助溶剂中的一种或多种的组合。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述自清洁丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按重量份，将反应型乳化剂和溶剂分别分为两份；将第一份反应型乳化剂加入第一份溶剂中，混合搅拌后，依次加入丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体混合搅拌后，得到乳化液；
步骤二、将第二份反应型乳化剂和第二份溶剂混合升温后，加入4.0～5.5wt％引发剂水溶液搅拌后，加入步骤一所得乳化液和0.5～1.5wt％引发剂水溶液，保温反应后，得到混合物料；
步骤三、将步骤二所得混合物料降温、调节pH至7.5～8后，加入剩余原料，搅拌后出料，即得自清洁丙烯酸乳液。
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