CN112358566A - 一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水性多彩涂料技术领域,具体为一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其原料按重量份数计,包括以下组分:去离子水500‑650份,反应型乳化剂0.1‑10份,阴离子乳化剂0.5‑10份,酸性单体0.1‑5份,胺基单体1‑12份,腈基单体1‑50份,亲水功能单体1‑50份,主单体350‑450份,缓冲盐0.1‑2份,引发剂0.1‑10份,硅烷偶联剂1‑15份,pH调节剂0.1‑50份,消泡剂0.2‑10份,防腐剂0.5‑10份。本发明制备得到的多彩涂料用二合一乳液可取代制备多彩涂料所需的分散相乳液和连续相乳液两种乳液,解决了因分散相乳液和连续相乳液的批次稳定性差而导致两种乳液配伍性不稳定的问题,进而保证多彩涂料的稳定性,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及水性多彩涂料技术领域,具体为一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法。
背景技术
水性多彩涂料最早是在20世纪60年代末由美国John C.Zola提出,并在US3458328公开了分散在含成膜物质水分散介质中的、由彩色球粒水分散体组成的多彩涂料。水性多彩涂料主要应用于装饰建筑的内外墙,具有仿天然花岗石、壁纸等高档装饰材料的花纹和色彩的特性,也可以根据新旧建筑物的不同形状,以及依照客户的需求,提供花纹大小不一、色彩缤纷的花色图案,达到了装饰效果和功能性的完美统一。而且在施工上极易简便,使用一般的涂料喷枪工具,单枪喷涂,一次成型,极大提高施工效率。
水性多彩涂料是在水性乳液中混入两种以上不同颜色、大小及形状各异的带色微粒组成的一种复合的悬浮分散涂料。涂覆后发生色散而可获得多种颜色花纹效果,也可具有凹凸不平,立体感强,色泽优雅的浮雕状外观质感效果。通常水性多彩涂料由分散相乳液和连续相乳液(分散介质)组成,其中连续相乳液浓度和黏度较低,干燥后呈透明状,而分散相乳液中含有着色颜料,浓度和黏度较高。在搅拌作用下,不同色彩的分散相乳液分别被分散入连续相乳液中形成肉眼可见的细小条粒或珠粒,然后按比例混合形成多彩涂料。也可一次性将不同颜色的分散相分散到连续相中形成多彩涂料。
由于水性多彩涂料较以往的真石漆、质感涂料等传统涂料,技术配方配方复杂,因此,批次不一致性问题较多。其中,不同批次的分散相乳液的调色稳定性、抗渗色性、彩点的韧性以及连续相乳液的耐水性及耐水白性,都会影响多彩涂料的使用效果。尤其是当分散相乳液和连续相乳液的批次稳定性较差时,会导致两种乳液的配伍性不稳定,进而导致多批次的多彩涂料一致性较差,影响多彩涂料的稳定性。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,旨在解决现有技术中因分散相乳液和连续相乳液的批次稳定性差而导致两种乳液配伍性不稳定的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将第一份去离子水与第一份乳化剂混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将酸性单体、胺基单体、腈基单体、亲水基单体与主单体混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液;
C)将第二份去离子水、第二份乳化剂和缓冲盐加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至75-85℃,将第一份分散液、第一份引发剂加入到反应器中,反应18-35min,得到种子液;
D)将硅烷偶联剂加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将第三份去离子水与第二份引发剂混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加时间为150-220min,滴加完毕后保温50-180min,加入pH调节剂调节pH至7-8,然后加消泡剂、防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
本发明的进一步改进在于,所述乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂组成的复合型乳化剂;所述反应型乳化剂为烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、甲基丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含双键的双烷基磺基琥珀酸双酯钠盐中的一种或多种;所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸钠中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,所述酸性单体为甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种;所述胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种;所述腈基单体为丙烯腈、5-己烯腈、2-腈基丙烯酸甲酯中的一种或多种;所述亲水功能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,所述主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,所述缓冲盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠中的一种或多种;所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,所述pH调节剂为氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于,按重量份数计,所述制备方法中涉及组分的质量关系如下:
步骤A)中的第一份去离子水、步骤C)中的第二份去离子水、步骤E)中的第三份去离子水共为500-650份,其中,第一份去离子水、第二份去离子水和第三份去离子水分别占去离子水总重量的40-50%、30-50%和10-20%;
所述乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂组成的复合型乳化剂,其中,反应型乳化剂0.1-10份,阴离子乳化剂0.5-10份;步骤A)中的第一份乳化剂、步骤C)中的第二份乳化剂分别占乳化剂总重量的65-75%和25-35%;
步骤B)中酸性单体0.1-5份,胺基单体1-12份,腈基单体1-50份,亲水功能单体1-50份,主单体350-450份;
步骤C)中缓冲盐0.1-2份;
步骤C)中的第一份分散液、步骤D)中的第二份分散液分别占步骤B)得到分散液总重量的1-6%和94-99%;
步骤C)中的第一份引发剂、步骤E)中的第二份引发剂共为0.1-10份,其中,第一份引发剂和第二份引发剂分别占引发剂总重量的20-35%和65-80%;
步骤D)中硅烷偶联剂1-15份;
步骤F)中pH调节剂0.1-50份,消泡剂0.2-10份,防腐剂0.5-10份。
本发明的进一步改进在于,步骤B)中分散时间为25-35min。
本发明的进一步改进在于,步骤F)中,滴加温度84-88℃,滴加时间为170-210min
相对于现有技术,本发明提供的多彩涂料用二合一乳液的制备方法,制备得到的多彩涂料用二合一乳液具有分散相乳液优异的高增稠响应性能,还兼具连续相乳液优异的耐水性、耐水白性,与现有技术相比,本发明制备得到的的多彩涂料用二合一乳液可取代制备多彩涂料所需的分散相乳液和连续相乳液两种乳液,保证多彩涂料的稳定性,具有广阔的市场前景。具体的有益效果如下:
1、分散液的制备过程中,选用钠盐的反应型乳化剂与选用普通钠盐的阴离子乳化剂配合作用下,粒子的稳定性高,和具有弱阳离子性的保护胶混合后,产生的乳液稳定性强,不会出现絮凝现象,并且相对于传统的铵盐体系,钠盐的亲水性强,用量低、亲水性强、乳胶粒子稳定性高。
2、酸性单体提高了反应稳定性,大大降低了反应中产生的凝胶含量,且酸性单体的用量较小,不会影响和保护胶的混合稳定性。
3、胺基单体属于非电离型单体,不受阴阳离子影响,胺基的强亲水性大大提高了乳胶粒子的稳定性,同时由于胺基单体的位阻稳定性好,与保护胶混合后,乳液稳定性强,不会出现后增稠、絮凝现象,另外,胺基可以和纤维素的羟基形成氢键,从而提高纤维素的增稠效率。
4、腈基单体作为惰性单体,具有强亲水性,可以提高乳胶粒子的稳定性、耐候性。
5、亲水功能单体既提供乳胶粒子的稳定性,并与羧基形成氢键,以降低羧基与保护胶的反应概率,另外,亲水功能单体还有助于纤维素的展开,提高增稠效率。干燥时亲水功能单体和羧基形成弱交联,以提高漆膜的致密性、耐水性。
6、长链型硅烷偶联剂与位阻型硅烷偶联剂通过接枝改性和硅醇交联,既提供了疏水性,又提高了乳胶粒子的交联强度,使本发明所述的多彩涂料用二合一乳液具有分散相乳液优异的高增稠响应性能,在造粒时彩色粒子更稳定,还兼具连续相乳液优异的耐水性、耐水白性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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。下面试剂或原料,如未特别说明,均来源于公开商业渠道。
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水500-650份,反应型乳化剂0.1-10份,阴离子乳化剂0.5-10份,酸性单体0.1-5份,胺基单体1-12份,腈基单体1-50份,亲水功能单体1-50份,主单体350-450份,缓冲盐0.1-2份,引发剂0.1-10份,硅烷偶联剂1-15份,pH调节剂0.1-50份,消泡剂0.2-10份,防腐剂0.5-10份。
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将200-325份去离子水与0.065-7.5份反应型乳化剂、0.325-7.5份阴离子乳化剂混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将0.1-5份酸性单体、1-10份胺基单体、1-50份腈基单体、1-50份亲水基单体与350-450份主单体混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为25-35min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的1-6%和94-99%;
C)将150-325份去离子水、0.025-3.5份反应型乳化剂、0.125-3.5份阴离子乳化剂和0.1-2份缓冲盐加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至75-85℃,将第一份分散液、0.02-3.5份引发剂加入到反应器中,反应18-35min,得到种子液;
D)将1-15份硅烷偶联剂加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将50-130份去离子水与0.065-8份引发剂混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度84-88℃,滴加时间为170-210min,滴加完毕后保温50-180min,加入0.1-50份pH调节剂调节pH至7-8,然后加0.2-10份消泡剂、0.5-10份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
在一种实施方式中,乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂组成的复合型乳化剂;反应型乳化剂为烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、甲基丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含双键的双烷基磺基琥珀酸双酯钠盐中的一种或多种;阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸钠中的一种或多种。
分散液的制备过程中,选用钠盐的反应型乳化剂与选用普通钠盐的阴离子乳化剂配合作用下,粒子的稳定性高,和具有弱阳离子性的保护胶混合后,产生的乳液稳定性强,不会出现絮凝现象,并且相对于传统的铵盐体系,钠盐的亲水性强,用量低、亲水性强、乳胶粒子稳定性高。
在一种实施方式中,酸性单体为甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。酸性单体提高了反应稳定性,大大降低了反应中产生的凝胶含量,且酸性单体的用量较小,不会影响和保护胶的混合稳定性。
在一种实施方式中,胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。胺基单体属于非电离型单体,不受阴阳离子影响,胺基的强亲水性大大提高了乳胶粒子的稳定性,同时由于胺基单体的位阻稳定性好,与保护胶混合后,乳液稳定性强,不会出现后增稠、絮凝现象,另外,胺基可以和纤维素的羟基形成氢键,从而提高纤维素的增稠效率。
在一种实施方式中,腈基单体为丙烯腈、5-己烯腈、2-腈基丙烯酸甲酯中的一种或多种。腈基单体作为惰性单体,具有强亲水性,可以提高乳胶粒子的稳定性、耐候性。
在一种实施方式中,亲水功能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。亲水功能单体既提供乳胶粒子的稳定性,并与羧基形成氢键,以降低羧基与保护胶的反应概率,另外,亲水功能单体还有助于纤维素的展开,提高增稠效率。干燥时亲水功能单体和羧基形成弱交联,以提高漆膜的致密性、耐水性。
在一种实施方式中,主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种;缓冲盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠中的一种或多种;引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或多种。
在一种实施方式中,硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。长链型硅烷偶联剂与位阻型硅烷偶联剂通过接枝改性和硅醇交联,既提供了疏水性,又提高了乳胶粒子的交联强度,使本发明所述的多彩涂料用二合一乳液具有分散相乳液优异的高增稠响应性能,在造粒时彩色粒子更稳定,还兼具连续相乳液优异的耐水性、耐水白性。
在一种实施方式中,pH调节剂为氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或多种。
下面通过若干具体实施例对本发明进一步地说明。
实施例1
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水598.5份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,亲水功能单体5份,主单体365份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用丙烯酰胺10份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯225份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10份;
所述pH调节剂选用氨水1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份丙烯酰胺、5份甲基丙烯酸羟乙酯与225份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将10份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将98.5份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1.5份氨水调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
实施例2
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水598.5份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,亲水功能单体5份,主单体365份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用丙烯酰胺10份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯225份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用乙烯基三异丙氧基硅烷10份;
所述pH调节剂选用氨水1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份丙烯酰胺、5份甲基丙烯酸羟乙酯与225份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将10份乙烯基三异丙氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将98.5份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1.5份氨水调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
实施例3
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水598.5份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,亲水功能单体5份,主单体365份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用丙烯酰胺10份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯225份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷5份、乙烯基三异丙氧基硅烷5份;
所述pH调节剂选用氨水1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份丙烯酰胺、5份甲基丙烯酸羟乙酯与225份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将5份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三异丙氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将98.5份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1.5份氨水调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
实施例4
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水598.5份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,腈基单体25份,亲水功能单体5份,主单体340份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用丙烯酰胺10份;
所述腈基单体选用丙烯腈25份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷5份、乙烯基三异丙氧基硅烷5份;
所述pH调节剂选用氨水1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份丙烯酰胺、25份丙烯腈、5份甲基丙烯酸羟乙酯与200份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将5份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三异丙氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将98.5份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1.5份氨水调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
实施例5
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水598.5份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,腈基单体25份,亲水功能单体5份,主单体340份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用甲基丙烯酰胺10份;
所述腈基单体选用丙烯腈25份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷5份、乙烯基三异丙氧基硅烷5份;
所述pH调节剂选用氨水1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份甲基丙烯酰胺、25份丙烯腈、5份甲基丙烯酸羟乙酯与200份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将5份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三异丙氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将98.5份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1.5份氨水调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
实施例6
一种多彩涂料用二合一乳液,按重量份数计,包括以下组分:去离子水599份,反应型乳化剂2份,阴离子乳化剂2份,酸性单体2份,胺基单体10份,腈基单体25份,亲水功能单体5份,主单体340份,缓冲盐0.5份,引发剂1.5份,硅烷偶联剂10份,pH调节剂1.5份,消泡剂1份,防腐剂1份。
所述反应型乳化剂选用烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠2份;
所述阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠2份;
所述酸性单体选用甲基丙烯酸2份;
所述胺基单体选用丙烯酰胺10份;
所述腈基单体选用丙烯腈25份;
所述亲水功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯5份;
所述主单体选用甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯酸-2-乙基己酯140份;
所述缓冲盐选用焦磷酸钠0.5份;
所述引发剂选用过硫酸铵1.5份;
所述硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷5份、乙烯基三异丙氧基硅烷5份;
所述pH调节剂选用N,N-二甲基乙醇胺1.5份;
本发明实施例提供了一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,包括以下步骤:
A)将250份去离子水与1.4份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、1.4份十二烷基硫酸钠混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将2份甲基丙烯酸、10份丙烯酰胺、25份丙烯腈、5份甲基丙烯酸羟乙酯与200份甲基丙烯酸甲酯、140份丙烯酸-2-乙基己酯混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,分散时间为30min,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液,第一份分散液、第二份分散液分别占分散液总重量的5%和95%;
C)将250份去离子水、0.6份烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、0.6份十二烷基硫酸钠和0.5份焦磷酸钠加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至76℃,将第一份分散液、0.5份过硫酸铵加入到反应器中,反应20min,得到种子液;
D)将5份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三异丙氧基硅烷加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将99份去离子水与1份过硫酸铵混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加温度85℃,滴加时间为180min,滴加完毕后保温60min,加入1份N,N-二甲基乙醇胺调节pH至7-8,然后加1份消泡剂、1份防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
对比例
采购自衡水新光新材料科技有限公司的XG-5518多彩连续相乳液。
上述实施例1-6得到的多彩涂料用二合一乳液与对比例的物理性能参数见下表:
上述实施例1-6得到的多彩涂料用二合一乳液与对比例的物理性能测定方法如下:
乳液粒径、粒径分布指数通过马尔文激光粒度仪测定;
粘度测试按国标GB/T 2794-1995中旋转粘度计法进行;
pH值测试按国标GB/T 20623-2006规定进行,将乳液加热至23±2℃时测定pH值;
TG值测试通过将乳液在40℃下干燥24h后,使用差式扫描量热仪测定;
不挥发物含量测试按国标GB/T 20623-2006规定进行,将乳液加热至150±2℃后测定质量变化。
从表1中可以看出,与实施例1-3相比,添加腈基单体的实施例4-6得到的多彩涂料用二合一乳液中粒径减小。
本发明所述的多彩涂料用二合一乳液具有分散相乳液优异的高增稠响应性能,还兼具连续相乳液优异的耐水性、耐水白性,与现有技术相比,所述多彩涂料用二合一乳液可取代制备多彩涂料所需的分散相乳液和连续相乳液两种乳液,减少了客户的乳液库存品类和库存量,解决了因分散相乳液和连续相乳液的批次稳定性差而导致两种乳液配伍性不稳定的问题,在水性多彩涂料领域具有很高的应用前景。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)将第一份去离子水与第一份乳化剂混合均匀,得到乳化剂溶液;
B)将酸性单体、胺基单体、腈基单体、亲水基单体与主单体混合,在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散,得到分散液,并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液;
C)将第二份去离子水、第二份乳化剂和缓冲盐加入到反应器中,在搅拌条件下,升温至75-85℃,将第一份分散液、第一份引发剂加入到反应器中,反应18-35min,得到种子液;
D)将硅烷偶联剂加入到第二份分散液中,搅拌均匀,得到混合液A;
E)将第三份去离子水与第二份引发剂混合均匀,得到混合液B;
F)向所述种子液中滴加混合液A、混合液B,混合液A和混合液B的滴加同时完成,滴加时间为150-220min,滴加完毕后保温50-180min,加入pH调节剂调节pH至7-8,然后加消泡剂、防腐剂,搅拌均匀得到多彩涂料用二合一乳液。
2.根据权利要求1所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂组成的复合型乳化剂;所述反应型乳化剂为烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠、烷基丙烯基苯氧基聚醚硫酸盐、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、甲基丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含双键的双烷基磺基琥珀酸双酯钠盐中的一种或多种;所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述酸性单体为甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种;所述胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种;所述腈基单体为丙烯腈、5-己烯腈、2-腈基丙烯酸甲酯中的一种或多种;所述亲水功能单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述缓冲盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠中的一种或多种;所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂为氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或多种。
8.根据权利要求2-7任一项所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,按重量份数计,所述制备方法中涉及组分的质量关系如下:
步骤A)中的第一份去离子水、步骤C)中的第二份去离子水、步骤E)中的第三份去离子水共为500-650份,其中,第一份去离子水、第二份去离子水和第三份去离子水分别占去离子水总重量的40-50%、30-50%和10-20%;
所述乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂组成的复合型乳化剂,其中,反应型乳化剂0.1-10份,阴离子乳化剂0.5-10份;步骤A)中的第一份乳化剂、步骤C)中的第二份乳化剂分别占乳化剂总重量的65-75%和25-35%;
步骤B)中酸性单体0.1-5份,胺基单体1-12份,腈基单体1-50份,亲水功能单体1-50份,主单体350-450份;
步骤C)中缓冲盐0.1-2份;
步骤C)中的第一份分散液、步骤D)中的第二份分散液分别占步骤B)得到分散液总重量的1-6%和94-99%;
步骤C)中的第一份引发剂、步骤E)中的第二份引发剂共为0.1-10份,其中,第一份引发剂和第二份引发剂分别占引发剂总重量的20-35%和65-80%;
步骤D)中硅烷偶联剂1-15份;
步骤F)中pH调节剂0.1-50份,消泡剂0.2-10份,防腐剂0.5-10份。
9.根据权利要求8所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,步骤B)中分散时间为25-35min。
10.根据权利要求9所述的一种多彩涂料用二合一乳液的制备方法,其特征在于,步骤F)中,滴加温度84-88℃,滴加时间为170-210min。
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