CN112920668A - 一种纯丙乳液涂料 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及涂料领域,具体公开了一种纯丙乳液涂料。一种纯丙乳液涂料,包含以下组分:A组分:水、增稠剂、第一乳化剂、丙烯酰胺、丙烯酸异辛酯、甲甲酯、甲基丙烯酸;B组分:水、丙烯酸树脂、第二乳化剂;C组分:过氧化钠、水;E组分:过氧化钾、水;F组分:甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙二醇单甲醚、成膜助剂;G组分:水;H组分:乙二醇叔丁基醚;I组分:雕白块;J组分:pH调节剂;K组分:葫芦巴胶。通过添加葫芦巴胶,使提高涂层的耐水性与低温耐脆性。采用Z‑天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶为原料,使涂层不易被水解,保证涂层网状结构,保证低温耐脆性。添加8‑异丙基去甲托品,使提高涂层网状结构的致密性,提高涂层的耐水性。
Description
技术领域
本申请涉及涂料领域,更具体地说,它涉及一种纯丙乳液涂料。
背景技术
纯丙乳液外观通常为透明或是乳白略带浅黄色粘稠液体,纯丙乳液是由多种丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类以及功能性助剂多元聚,通过优化工艺共聚而成的乳液。其具有粒径细,高光泽,优良的耐候性,优良的抗回粘性,具有广泛的适用性。
苯丙乳液涂料与纯丙乳液涂料为现在常用的两种水性乳液涂料,两者相比之下,纯丙乳液涂料具有良好的耐老化性,不易泛黄,但纯丙乳液涂料的耐水性与低温耐脆性均低于纯丙乳液涂料,在低温下在涂覆有纯丙乳液涂料的墙体表面轻微的撞击,容易使墙体表面出现裂纹,影响涂料层的密封性能,导致水容易浸入墙体,腐蚀墙体内部。
发明内容
为了提高纯丙乳液涂料的耐水性与低温耐脆性,本申请提供一种纯丙乳液涂料。
本申请提供的一种纯丙乳液涂料,采用如下的技术方案:
一种纯丙乳液涂料,由包含以下组分组成:
A组分包含如下重量份的原料:水1500-1550份;增稠剂40-60份;第一乳化剂60-80份;丙烯酰胺35-45份;丙烯酸异辛酯1300-1350份;甲甲酯1350-1450份;甲基丙烯酸70-90份;
B组分包含如下重量份的原料:水2150-2200份;丙烯酸树脂15-25份;第二乳化剂35-45份;
C组分包含如下重量份的原料:过氧化钠12-18份;水70-90份;
E组分包含如下重量份的原料:过氧化钾18-19份;水300-350份;
F组分包括如下重量份的原料:甲基丙烯酸缩水甘油酯25-35份;二乙二醇单甲醚20-30份;成膜助剂20-30份;
G组分包括如下重量份的原料:水70-74份;
H组分包括如下重量份的原料:乙二醇叔丁基醚15-17份;
I组分包括如下重量份的原料:雕白块15-17份;
J组分包含如下重量份的原料:pH调节剂45-55份;
K组分包含如下重量份的原料:葫芦巴胶200-260份。
通过上述技术方案,以丙烯酸异辛酯、水作为主要原料,通过加入丙烯酰胺、甲甲酯、甲基丙烯酸发生聚合反应,制备得到本纯丙乳液涂料。增稠剂提高涂料的稠度,乳化剂降低了混合体系中各组分的界面张力,阻止微滴彼此聚集,从而使使乳液保持乳状,不易发生沉聚。过氧化钠、过氧化钾作为漂白剂。
甲基丙烯酸缩水甘油酯参与聚合反应,提高涂料的硬度、光泽度、附着力及耐气候性。二乙二醇单甲醚作为流平剂,使涂料易于流动、涂刷和流平。成膜剂使涂料易于形成固着的膜层。
乙二醇叔丁基醚作为分散剂,使乳液不易发生沉聚现象。雕白块用于提高涂料的白度。
葫芦巴胶的主要成分是半乳甘露聚糖,葫芦巴胶分子链上含有丰富的羟基结构特性,使其参与聚合反应,与丙烯酸异辛酯等反应物发生接枝。半乳甘露聚糖上羟基可与分子链段形成交联致密的网状结构,使分子链排列和构型越紧凑,链之间空隙越小,从而使水分子的浸入量减小,亲水性降低,胶膜耐水性更好产生网状的交联结构,从而提高本涂料的耐水性。又由于半乳甘露聚糖上还残余有为残余聚合反应的羟基,使涂膜具有较好的吸水性与保水性,这些水分子以结合水的状态保存在涂层的内部,使低温下的涂层仍旧保持较好的韧性,提高涂层的低温耐脆性。
可选的,所述葫芦巴胶为Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶。
通过上述技术方案,Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶,使通过在葫芦巴胶上引入侧链基团,Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶内部的空间位阻增大,使与Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶接枝形成的聚合物不易水解,这是由于邻位上的基团占据了较大的空间位置,阻碍了水、醇对酯基碳原子的进攻,从而保证网状结构的维持,从而保证低温耐脆性,同时还提高耐水性。
可选的,所述Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶的改性方法如下:
S1,按重量份计,称取Z-天冬氨酸酸酐15-20份、葫芦巴胶300份混合均匀后加入NBS 1-2份、丙酮4-6份,在70-80℃温度下搅拌反应32-36h,得到反应物;
S2,将反应物过滤,采用丙酮清洗滤饼,并将滤饼经过干燥、粉碎、过筛,得到粒径小于0.5mm的粉末。
通过上述技术方案,制备得到所需的Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶。
可选的,所述K组分中还包括重量份为30-40份的8-异丙基去甲托品。
通过上述技术方案,8-异丙基去甲托品的添加提高葫芦巴胶上羟基的接枝率,使本涂层具有较为致密的网状结构,从而提高涂层的耐水性。
可选的,所述增稠剂为T-602聚甲基丙烯酸酯。
通过上述技术方案,聚甲基丙烯酸酯调节涂料的稠度,使涂料方便使用。
可选的,所述J组分还包括重量份为3-4份的防霉剂。
通过上述技术方案,添加防霉剂,能有效抑制细菌,抑制霉菌伸长。
可选的,其制备方法包括如下步骤:
S1,将B组份投釜升温至84-86℃,加入C组份搅拌升温至86-88℃;再滴加A、E组份,滴加时间为4-5h,且在A组分的滴加过程中,当A组分残余其总量的2/9-4/9时,将F组分加入A组分中搅拌均匀并继续滴加;
S2,A组分与F组分的混合物滴加完毕后,在84-85℃温度下滴加H组分,滴加时间为50-60min;再加入G组份,保温84-85℃反应1.5-2.5h;
S3,将S2得到的物料降温至65-75℃,加入H组分、I组分、K组分,搅拌反应15-45min;再降温至40-55℃,加J组份搅拌混合后出料。
通过上述技术方案,制备得到纯丙乳液涂料。
可选的,其制备方法还包括步骤S4,步骤S4中在出料时将物料进行过滤。
通过上述技术方案,进行过滤,使涂料内杂质被除去,提高涂料附图后其涂层的平整度。
1、通过添加葫芦巴胶,使提高涂层的耐水性与低温耐脆性。
2、采用Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶为原料,使涂层不易被水解,保证了涂层的网状结构,从而保证低温耐脆性。
3、通过添加8-异丙基去甲托品,使提高涂层网状结构的致密性,从而提高涂层的耐水性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料名称 | 种类或来源 |
第一乳化剂 | HPOT,南京百聚科技有限公司出售 |
丙烯酸树脂 | M-300丙烯酸树脂,广州市米洋贸易有限公司出售 |
第二乳化剂 | HPOT,南京百聚科技有限公司出售 |
甲基丙烯酸缩水甘油酯 | 陶氏甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),广州茵诺威化工有限公司出售 |
成膜助剂 | 醇酯12伊斯曼,广州恒宇化工有限公司出售 |
雕白块 | 广州市佳润科技有限公司出售 |
PH调节剂 | 质量百分数为25%-28%氨水 |
8-异丙基去甲托品 | 上海麦克林生化科技有限公司出售 |
Z-天冬氨酸酸酐 | 上海经科化学科技有限公司出售 |
增稠剂 | T-602聚甲基丙烯酸酯,由河北拓驰润滑油销售有限公司出售 |
葫芦巴胶 | 由郑州众信化工产品有限公司出售,食品级 |
制备例
制备例1:
A组分的制备,按重量份计,称取水1500份;T-602聚甲基丙烯酸酯40份;HPOT 60份;丙烯酰胺35份;丙烯酸异辛酯1300份;甲甲酯1350份;甲基丙烯酸70份常温状态下搅拌混合均匀。
B组分的制备:按重量份计,称取水2150份;丙烯酸树脂15份;HPOT 35份常温下搅拌混合均匀。
C组分的制备:按重量份计,称取过氧化钠12份溶解在70份水中搅拌混合均匀。
E组分的制备:按重量份计,称取过氧化钾18份溶解在300份水中搅拌混合均匀。
F组分的制备:按重量份计,称取甲基丙烯酸缩水甘油酯25份;二乙二醇单甲醚20份;醇酯12伊斯曼20份,常温状态下搅拌混合均匀。
G组分的准备:按重量份计,称取水70份。
H组分的准备:按重量份计,称取乙二醇叔丁基醚15份
I组分的准备:按重量份计,称取雕白块15份。
J组分的准备:按重量份计,称取氨水45份。
K组分的准备:按重量份计,称取葫芦巴胶200份。
制备例2
A组分的制备,按重量份计,称取水1550份;T-602聚甲基丙烯酸酯60份;HPOT 80份;丙烯酰胺45份;丙烯酸异辛酯1350份;甲甲酯1450份;甲基丙烯酸90份常温状态下搅拌混合均匀。
B组分的制备:按重量份计,称取水2200份;丙烯酸树脂25份;HPOT 45份常温下搅拌混合均匀。
C组分的制备:按重量份计,称取过氧化钠18份溶解在90份水中搅拌混合均匀。
E组分的制备:按重量份计,称取过氧化钾19份溶解在350份水中搅拌混合均匀。
F组分的制备:按重量份计,称取甲基丙烯酸缩水甘油酯35份;二乙二醇单甲醚30份;醇酯12伊斯曼30份,常温状态下搅拌混合均匀。
G组分的准备:按重量份计,称取水74份。
H组分的准备:按重量份计,称取乙二醇叔丁基醚17份
I组分的准备:按重量份计,称取雕白块17份。
J组分的准备:按重量份计,称取氨水55份。
K组分的准备:按重量份计,称取葫芦巴胶260份。
制备例3
A组分的制备,按重量份计,称取水1520份;T-602聚甲基丙烯酸酯50份;HPOT 70份;丙烯酰胺40份;丙烯酸异辛酯1320份;甲甲酯1400份;甲基丙烯酸80份常温状态下搅拌混合均匀。
B组分的制备:按重量份计,称取水2170份;丙烯酸树脂20份;HPOT 40份常温下搅拌混合均匀。
C组分的制备:按重量份计,称取过氧化钠15份溶解在80份水中搅拌混合均匀。
E组分的制备:按重量份计,称取过氧化钾18.5份溶解在320份水中搅拌混合均匀。
F组分的制备:按重量份计,称取甲基丙烯酸缩水甘油酯30份;二乙二醇单甲醚25份;醇酯12伊斯曼25份,常温状态下搅拌混合均匀。
G组分的准备:按重量份计,称取水80份。
H组分的准备:按重量份计,称取乙二醇叔丁基醚16份
I组分的准备:按重量份计,称取雕白块16份。
J组分的准备:按重量份计,称取氨水50份。
K组分的准备:按重量份计,称取葫芦巴胶230份。
制备例4
Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶的制备:
S1,按重量份计,称取Z-天冬氨酸酸酐18份、葫芦巴胶300份混合均匀后加入NBS 2份、丙酮5份,在75℃温度下搅拌反应34h,得到反应物;
S2,将反应物过滤,采用丙酮清洗滤饼,并将滤饼经过干燥、粉碎、过筛,得到粒径小于0.5mm的粉末。
制备例5
与制备例3的区别在于,K组分的准备:由制备例4制得的改性葫芦巴胶粉末等量替代葫芦巴胶粉末。
制备例6
与制备例3的区别在于,K组分中还包括重量份为36份的8-异丙基去甲托品。
制备例7
与制备例5的区别在于,K组分中还包括重量份为36份的8-异丙基去甲托品。
制备例8
与制备例7的区别在于,J组分还包括重量份为4份的防霉剂。
实施例
实施例1
一种纯丙乳液涂料,由制备例1中的组分组成,其制备方法如下:
S1,将B组份投釜升温至85℃,加入C组份1500r/h转速下搅拌升温至87℃;再滴加A、E组份,滴加时间为4.5h,且在A组分的滴加过程中,当A组分残余其总量的1/3时,将F组分加入A组分中1500r/h转速下搅拌均匀并继续滴加;
S2,A组分与F组分的混合物滴加完毕后,在84.5℃温度下滴加H组分,滴加时间为55min;再加入G组份,保温84.5℃,1500r/h转速下搅拌反应1.5-2.5h;
S3,将S2得到的物料降温至70℃,加入H组分、I组分、K组分,1500r/h转速下搅拌反应30min;再降温至45℃,加J组份1500r/h转速下搅拌混合后出料;
S4,在出料时将物料120目过滤网进行过滤,制备得到纯丙乳液涂料。
实施例2
与实施例1的区别在于,由制备例2中的组分组成。
实施例3
与实施例1的区别在于,由制备例3中的组分组成。
实施例4
与实施例3的区别在于,由制备例5中的组分组成。
实施例5
与实施例3的区别在于,由制备例6中的组分组成。
实施例6
与实施例3的区别在于,由制备例7中的组分组成。
实施例7
与实施例3的区别在于,由制备例8中的组分组成。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于,不添加组分K。
性能检测试验
将实施例与实施例制备得到的纯丙乳液涂料覆涂在木板上,并采用郑州市金水区宏禄化工产品商行出售的纯丙乳液涂料覆涂在木板上制得对照组,覆涂量100g/m2,晾干72h,参照GB/T1733-1993测试耐水性,在浸水30d、60d、90d、120d、150d、200d后进行观察。测试结果详见表1。
耐低温脆性测试:将实施例、对比例、对照组的纯丙乳液涂料覆涂在相同长度但不同直径的轴棒上,放置在-20℃温度下取出立即进行弯曲试验,以其弯曲后不引起漆膜破坏的最小轴棒的直径来表示。轴棒的直径分别有1、2、5、10、15、20毫米六种,弯曲角度为。弯曲的轴棒的直径越小,漆膜外表面的伸长率越大,所以通过较小直径的轴棒上的涂层柔韧性最好,较大直径的轴棒上的涂层的最差。
实验操作:双手将试样紧压于轴棒上绕轴弯曲,弯曲后双手拇指应对称于轴棒中心线,弯曲动作须在2-3s内完成漆膜在轴棒上弯曲时,漆膜伸长,可用四倍放大镜观察有否裂纹、网纹及剥落等变化,如无异样,则为合格。测试结果详见表2。
表1
30d | 60d | 90d | 120d | 150d | 200d | |
实施例1 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - | - |
实施例2 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - | - |
实施例3 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - | - |
实施例4 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 |
实施例5 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - |
实施例6 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 |
实施例7 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 |
对比例1 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - | - | - |
对照组 | 不渗水 | 不渗水 | 不渗水 | 渗水 | - | - |
表2
20mm | 15mm | 10mm | 5mm | 2mm | 1mm | |
实施例1 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | - | - |
实施例2 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | - | - |
实施例3 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | - | - |
实施例4 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 |
实施例5 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 |
实施例6 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 |
实施例7 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 |
对比例1 | 合格 | 不合格 | - | - | - | - |
对照组 | 合格 | 不合格 | - | - | - | - |
结合实施例3和实施例4并结合表1和2可以看出,Z-天冬氨酸酸酐改性的葫芦巴胶能阻碍了水、醇对酯基碳原子的进攻,减小水解,从而保证网状结构的维持,从而保证低温耐脆性,提高耐水性。
结合实施例3和实施例5并结合表1和2可以看出,8-异丙基去甲托品的添加提高了涂料的耐水性但对低温耐脆性的影响不大。8-异丙基去甲托品的添加提高葫芦巴胶上羟基的接枝率,使网状结构更加致密,提高耐水性。
结合实施例3和实施例6并结合表1可以看出,8-异丙基去甲托品与Z-天冬氨酸酸酐改性的葫芦巴胶工装使用,涂层的耐水性能明显增强。
结合实施例6与实施例7并结合表1和2可以看出,防霉剂的添加对涂料的耐水性与低温耐脆性的影响不大。
结合实施例3与对比例1并结合表1和2可以看出,葫芦巴胶的添加显著增强涂层的耐水性与低温耐脆性,其原因是,其参与聚合反应,与丙烯酸异辛酯等反应物发生接枝。半乳甘露聚糖上羟基可与分子链段形成交联致密的网状结构,使分子链排列和构型越紧凑,链之间空隙越小,从而使水分子的浸入量减小,提高本涂料的耐水性。且其分子链上残余的羟基具有较好的亲水性,且半乳甘露聚糖在涂料体系中形成凝胶状态,具有较好的保水性能,且在干燥的低温环境中,其内部的结合水不易结冰,使涂层保持较好的韧性,从而提高其低温耐脆性。
结合实施例7与对照组并结合表1和2可以看出,本方案制得的纯丙乳液涂料与市售的纯丙乳液涂料相比,本方案制得的纯丙乳液涂料具有较好的耐水性与低温耐脆性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种纯丙乳液涂料,其特征在于,由包含以下组分组成:
A组分包含如下重量份的原料:水1500-1550份;增稠剂40-60份;第一乳化剂60-80份;丙烯酰胺35-45份;丙烯酸异辛酯1300-1350份;甲甲酯1350-1450份;甲基丙烯酸70-90份;
B组分包含如下重量份的原料:水2150-2200份;丙烯酸树脂15-25份;第二乳化剂35-45份;
C组分包含如下重量份的原料:过氧化钠12-18份;水70-90份;
E组分包含如下重量份的原料:过氧化钾18-19份;水300-350份;
F组分包括如下重量份的原料:甲基丙烯酸缩水甘油酯25-35份;二乙二醇单甲醚20-30份;成膜助剂20-30份;
G组分包括如下重量份的原料:水70-74份;
H组分包括如下重量份的原料:乙二醇叔丁基醚15-17份;
I组分包括如下重量份的原料:雕白块15-17份;
J组分包含如下重量份的原料:pH调节剂45-55份;
K组分包含如下重量份的原料:葫芦巴胶200-260份。
2.根据权利要求1所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:所述葫芦巴胶为Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶。
3.根据权利要求2所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:所述Z-天冬氨酸酸酐改性葫芦巴胶的改性方法如下:
S1,按重量份计,称取Z-天冬氨酸酸酐15-20份、葫芦巴胶300份混合均匀后加入NBS 1-2份、丙酮4-6份,在70-80℃温度下搅拌反应32-36h,得到反应物;
S2,将反应物过滤,采用丙酮清洗滤饼,并将滤饼经过干燥、粉碎、过筛,得到粒径小于0.5mm的粉末。
4.根据权利要求2所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:所述K组分中还包括重量份为30-40份的8-异丙基去甲托品。
5.根据权利要求1所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:所述增稠剂为T-602聚甲基丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:所述J组分还包括重量份为3-4份的防霉剂。
7.根据权利要求1所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:其制备方法包括如下步骤:
S1,将B组份投釜升温至84-86℃,加入C组份搅拌升温至86-88℃;再滴加A、E组份,滴加时间为4-5h,且在A组分的滴加过程中,当A组分残余其总量的2/9-4/9时,将F组分加入A组分中搅拌均匀并继续滴加;
S2,A组分与F组分的混合物滴加完毕后,在84-85℃温度下滴加H组分,滴加时间为50-60min;再加入G组份,保温84-85℃反应1.5-2.5h;
S3,将S2得到的物料降温至65-75℃,加入H组分、I组分、K组分,搅拌反应15-45min;再降温至40-55℃,加J组份搅拌混合后出料。
8.根据权利要求7所述的一种纯丙乳液涂料,其特征在于:其制备方法还包括步骤S4,步骤S4中在出料时将物料进行过滤。
Priority Applications (1)
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