CN113549378A - 一种乳胶涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明中公开了一种乳胶涂料及其制备方法，其由60‑70份去离子水、5‑7份耐候聚乙烯醇、10‑20份无机填料、5‑7份醋酸乙烯酯、0.5份水性光稳剂、0.1份过硫酸铵和10份其他助剂按照重量份数制备而成，其中，所述耐候聚乙烯醇为分子链中嵌合有抗氧剂的聚乙烯醇。本发明中将难以溶解的抗氧剂以化学接枝的形式嵌合在涂料基材的分子链上，提高了乳胶涂料的抗氧化性。
Description
技术领域
本发明属于合成树脂领域，具体涉及一种乳胶涂料及其制备方法。
背景技术
乳胶涂料是一种水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂配制而成的涂料。乳胶漆具备了与传统墙面涂料不同的众多优点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好等。在我国，人们习惯上把合成树脂乳液作为基料，以水为分散介质，加入颜料、填料等助剂，经一定工艺过程制成的乳胶涂料。
通常在水分散性涂料中，聚合物以微小的颗粒悬浮于水相中。在涂装后，水分逐渐蒸发，体积随之缩减，这些分散的聚合物颗粒渐渐接近而相互接触，颗粒间存在的水的毛细管压力，迫使颗粒挤紧，在水的继续蒸发下，压力继续增大，迫使颗粒变形。水分散性涂料价格低、施工方便且无毒无害，是目前最常用的一种内外墙乳胶涂料，但此类涂料存在着耐候性差，易黄变的缺点，大大影响了长期使用的美观性。
发明内容
有鉴于此，本发明有必要提供一种乳胶涂料及其制备方法，将难以溶解的抗氧剂以化学接枝的形式嵌合在涂料基材的分子链上，提高了乳胶涂料的抗氧化性，解决了现有的乳胶涂料耐候性差、易黄变的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种乳胶涂料，其由60-70份去离子水、5-7份耐候聚乙烯醇、10-20份无机填料、5-7份醋酸乙烯酯、0.5份水性光稳剂、0.1份过硫酸铵和10份其他助剂按照重量份数制备而成，其中，所述耐候聚乙烯醇为分子链中嵌合有抗氧剂的聚乙烯醇。
进一步的，所述无机填料为锐钛型钛白粉和合成云母粉按照质量比3:1混合而成。这里的混合方式不做具体的限定，只要能实现混合均匀的目的的混合方式均可。
进一步的，所述水性光稳剂选自SK7292DW、UV-123中的至少一种。
本发明的水性光稳剂本领域常规的水性光稳剂，可以为SK7292DW、UV-123中的至少一种，但可以理解的是，本发明中的水性光稳剂包括但不限于上述几种。
本发明中将无机填料优选为锐钛型钛白粉和合成云母粉按照质量比3:1混合而成的混合填料，其和水性光稳剂作为协同增效的复合耐光体系，可有效提高乳胶涂料作为户外涂料使用时的耐光效果。
进一步的，所述其他助剂包括乳化剂、增稠剂、成膜剂、消泡剂、分散剂、防沉剂中的至少一种。本发明中其他助剂的选择均为本领域涂料中的常规添加助剂，可根据需要进行调整，这里不再进行赘述。
进一步的，所述耐候聚乙烯醇的制备方法为：
按照重量份数将3-7份聚乙烯醇加入93-97份去离子水中后加热至90-110℃，搅拌至固体完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；
将0.2份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯和0.1份三乙胺溶解于5份脱水DMSO中，搅拌均匀后，以1滴/s的速度逐滴加入所述聚乙烯醇溶液中后，于90℃搅拌回流4h，制得产物；
将所述产物滴加至甲醇中，析出沉淀后过滤烘干，制得所述耐候聚乙烯醇。
优选的，所述聚乙烯醇的平均分子量为110000-130000，醇解度85％-89％。
本发明还提供了一种乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：
按照重量份计，将60-70份去离子水、5-7份耐候聚乙烯醇混合加热搅拌至80℃并完全溶解后，向其中加入乳化剂、消泡剂和分散剂混合10min后，向反应体系内逐滴加入0.1份的1％过硫酸铵水溶液以及5-7份的醋酸乙烯酯，滴加完成后再向体系中加入剩余的其他助剂和水性光稳剂，继续搅拌反应3h后，向体系内加入10-20份的无机填料，继续高速搅拌2h后过1000目筛并冷却，即可得到最终的乳胶涂料。
与现有技术相比，本发明中在三乙胺催化条件下，通过β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯上的酰氯基团与聚乙烯醇侧链上羟基的脱酸反应，将难以溶解的抗氧剂以化学接枝的形式嵌合在涂料基材的分子链上，从而提高了乳胶涂料的抗氧化性能，防止了涂料涂层在长期使用过程中发生的黄边现象。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
以下实施例中的耐候聚乙烯醇采用以下方法制备：将5份平均分子量为110000-130000，醇解度85％-89％聚乙烯醇加入95份去离子水中后加热至90℃以上，搅拌至固体完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；
将0.2份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯和0.1份三乙胺溶解于5份脱水DMSO中，搅拌均匀后，以1滴/s的速度逐滴加入所述聚乙烯醇溶液中后，于90℃搅拌回流4h，制得产物；
将所述产物滴加至甲醇中，析出沉淀后过滤烘干，制得所述耐候聚乙烯醇。
无机填料为锐钛型钛白粉和合成云母粉按照质量比3:1混合而成的混合填料。
以下实施例和对比例中涉及到的乳化剂为OP10(购自济南衍德生物科技有限公司)，消泡剂为DT-650(购自佛山大田化学)，分散剂为5040(购自广州城真浩贸易有限公司)，其他助剂还包括增稠剂、成膜剂、防沉剂，均购自广州城真浩贸易有限公司，由于均为本领域乳胶涂料中的常规添加助剂，因此，这里不再详述。
需要特别说明的是，本文中的添加份数如无特别说明均指重量份数。
实施例1
按照重量份计，将60份去离子水、7份耐候聚乙烯醇混合后加热搅拌至80℃并完全溶解，加入乳化剂OP10、消泡剂DT-650和分散剂5040加入搅拌装置中，混合10min后，同时向反应体系内逐滴缓慢加入0.1份过硫酸铵的水溶液以及7份的醋酸乙烯酯，滴加完成后再向体系中加入剩余的其他助剂和水性光稳剂SK7292DW，继续搅拌反应3h后，向体系内加入20份的无机填料，继续高速搅拌2h后过1000目筛并冷却，即可得到最终的乳胶涂料。其性能如表1。
实施例2
按照重量份计，将65份去离子水、6份耐候聚乙烯醇混合后加热搅拌至80℃并完全溶解，加入乳化剂OP10、消泡剂DT-650和分散剂5040加入搅拌装置中，混合10min后，同时向反应体系内逐滴缓慢加入0.1份过硫酸铵的水溶液以及6份的醋酸乙烯酯，滴加完成后再向体系中加入剩余的其他助剂和水性光稳剂SK7292DW，继续搅拌反应3h后，向体系内加入15份的无机填料，继续高速搅拌2h后过1000目筛并冷却，即可得到最终的乳胶涂料。其性能如表1。
实施例3
按照重量份计，将70份去离子水、5份耐候聚乙烯醇混合后加热搅拌至80℃并完全溶解，加入乳化剂OP10、消泡剂DT-650和分散剂5040加入搅拌装置中，混合10min后，同时向反应体系内逐滴缓慢加入0.1份过硫酸铵的水溶液以及5份的醋酸乙烯酯，滴加完成后再向体系中加入剩余的其他助剂和水性光稳剂UV-123，继续搅拌反应3h后，向体系内加入10份的无机填料，继续高速搅拌2h后过1000目筛并冷却，即可得到最终的乳胶涂料。其性能如表1。
对比例1
本对比例中将实施例2中的6份耐候聚乙烯醇更换为未经处理的6份聚乙烯醇，其他组分和实施方式均与实施例2相同，性能见表1。
对比例2
本对比例与实施例2相比，未添加水性光稳剂SK7292DW，其他组分和实施方式均与实施例2相同，性能见表1。
对比例3
本对比例与实施例2相比，将实施例2中的15份无机填料更换为15份合成云母，其他组分和实施方式均与实施例2相同，性能见表1。
对比例4
本对比例中将实施例2中的6份耐候聚乙烯醇更换为6份未处理的聚乙烯醇和0.2份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯，其他组分和实施方式均与实施例2相同，性能见表1。
表1实施例和对比例中的乳胶涂料的性能测试结果
由表1数据可以看出，含有抗氧组分接枝的耐候聚乙烯醇成分，在体系中能有效的提高涂料涂层的热稳定性，且单纯通过共混方法添加热稳定剂的方案无法达到与化学接枝的方法同样的热稳定性；水溶性光稳定剂和锐钛型钛白粉的复合耐候体系能够有效的提高涂层的光稳定性，单纯使用某一组分的效果要远低于复合体系的效果。同时钛白粉的存在也对涂料的涂层表面硬度有提升作用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种乳胶涂料，其特征在于，其由60-70份去离子水、5-7份耐候聚乙烯醇、10-20份无机填料、5-7份醋酸乙烯酯、0.5份水性光稳剂、0.1份过硫酸铵和10份其他助剂按照重量份数制备而成，其中，所述耐候聚乙烯醇为分子链中嵌合有抗氧剂的聚乙烯醇。
2.如权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于，所述无机填料为锐钛型钛白粉和合成云母粉按照质量比3:1混合而成。
3.如权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于，所述水性光稳剂选自SK7292DW、UV-123中的至少一种。
4.如权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于，所述其他助剂包括乳化剂、增稠剂、成膜剂、消泡剂、分散剂、防沉剂中的至少一种。
5.如权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于，所述耐候聚乙烯醇的制备方法为：按照重量份数将3-7份聚乙烯醇加入93-97份去离子水中后加热至90-110℃，搅拌至固体完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；
将0.2份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯和0.1份三乙胺溶解于5份脱水DMSO中，搅拌均匀后，以1滴/s的速度逐滴加入所述聚乙烯醇溶液中后，于90℃搅拌回流4h，制得产物；
将所述产物滴加至甲醇中，析出沉淀后过滤烘干，制得所述耐候聚乙烯醇。
6.如权利要求5所述的乳胶涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均分子量为110000-130000，醇解度85％-89％。
7.一种乳胶涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照重量份计，将60-70份去离子水、5-7份耐候聚乙烯醇混合加热搅拌至80℃并完全溶解后，向其中加入乳化剂、消泡剂和分散剂混合10min后，向反应体系内逐滴加入0.1份过硫酸铵的水溶液以及5-7份的醋酸乙烯酯，滴加完成后再向体系中加入剩余的其他助剂和水性光稳剂，继续搅拌反应3h后，向体系内加入10-20份的无机填料，继续高速搅拌2h后过1000目筛并冷却，即可得到最终的乳胶涂料。
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