CN114456324B - 一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液及其制备方法 - Google Patents

一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液及其制备方法，涉及建筑涂料技术领域。丙烯酸酯乳液包括甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、羧基单体、交联单体、反应型乳化剂、非反应性乳化剂、引发剂、氧化剂、还原剂和水，羧基单体包括甲基丙烯酸和丙烯酸。本申请引入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV‑10)等疏水单体，通过丙烯酸酯单体与疏水单体共聚，将其接枝到丙烯酸酯分子链上，由于其富支链烷基具有抗紫外线性能，使其具有良好的耐侯性，改善了耐水性，具有低透水率和耐温变开裂的性能。

Description

一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其涉及一种水性低透水率单组分丙烯酸酯乳液及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对建筑涂料的要求也越来越高。据市场调查发现真石漆，多彩漆具有色彩丰富、粘结效果好、硬度高和装饰性极强等优点，因而广受消费者青睐，市场消耗量上升也很快，但多彩漆，真石漆本身的透水率，耐水白、耐沾污、抗老化，遇水恢复性等性能一般，且容易出现各种漆膜问题。
目前市面上的一些罩面产品，通过加多带有羧基羟基的亲水性基团使水更好的润湿漆膜表面，从而通过雨水连带污渍一起被冲刷干净，虽然耐沾污得到了极大的提高，但其本身的透水率却很高，由于长时间的雨水天气，有一部分水更易透过次类罩面乳液而直接渗透进去，对多彩漆墙面进行破坏，常常出现泛白、不易恢复等情况。随后关注到这个问题开始做硅丙乳液，因为丙烯酸乳液易热粘冷脆，污渍在温度高时易粘在其表面，所以这类乳液是通过提高玻璃化温度做的硅丙乳液，以此来达到其耐沾污和透水耐水都很好的效果，但在北方冰雪天气漆膜容易开裂，且近年来硅烷价格高居不下，成本也相对较高。
随着技术的进步，研发人员发现这两者存在的问题，因此需要进一步的寻找更多、更好的解决办法。
发明内容
本发明提供了一种水性低透水率单组分丙烯酸酯乳液及其制备方法，以解决目前用于建筑涂料的产品存在透水率高和温度变化后易开裂的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明目的之一提供了一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液，包括以下重量份原料：甲基丙烯酸叔丁酯：8份-12份；甲基丙烯酸甲酯：10份-15份；丙烯酸丁酯：11份-12份；羧基单体：0.7份-1.3份；交联单体：0.2份-0.8份；反应型乳化剂：0.3份-0.8份；非反应性乳化剂：2.3份-3份；引发剂：0.05份-0.3份；氧化剂：0.04份-0.15份；还原剂：0.03份-0.17份；水：50份-60份。
作为优选方案，还包括以下重量份原料：阻聚剂：0.001份-0.005份；pH调节剂：0.5份-0.8份；叔碳酸乙烯酯(VV-10)：2份-4份；成膜助剂：2份-2.5份；所述羧基单体包括甲基丙烯酸和丙烯酸。
作为优选方案，所述交联单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述非反应型乳化剂包括十二烷基二苯醚二磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基聚氧乙烯醚的一种或多种。
作为优选方案，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯或OE-300；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或多种；所述还原剂为L-抗坏血酸和/或亚硫酸氢钠，所述氧化剂为有机过氧化物；所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺类型和有机硅pH调节剂的一种或两种。
作为优选方案，所述交联单体为乙烯基三甲氧基硅烷和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
作为优选方案，所述反应性乳化剂包括日本艾迪科反应型乳化剂SR-10，所述非反应型乳化剂包括重量份为1.26份-2份的十二烷基二苯醚二磺酸钠和重量份为0.7份-1.6份的烷基聚氧乙烯醚。
作为优选方案，所述成膜助剂为OE-300，所述引发剂为过硫酸铵，所述PH调节剂为氢氧化钠、氨水和有机硅调节剂中的一种。
作为优选方案，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢，所述还原剂为L-抗坏血酸。
为了解决上述技术问题，本发明目的之二提供了一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
a)将非反应型乳化剂总质量的50-70％和去离子水总质量的40-55％置于乳化装置中搅拌至溶解；
b)将反应型乳化剂和去离子水总质量的15-30％置于乳化装置中搅拌溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交联单体总质量的50％-100％和引发剂总质量的60％-90％，搅拌制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸、甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯、阻聚剂、交联单体总质量的0-50％，搅拌制成第二段预乳化液备用；
e)将剩余的非反应型乳化剂和去离子水混合，边搅拌边加热至83-88℃，然后加入引发剂总质量的10-40％，继续搅拌5-15分钟；
f)控制反应温度83-88℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间60-210分钟，滴完保温1-2h，保温完降温到78-81℃，加入pH调节剂总质量的10％-30％，然后快速抽入步骤d)中所得第二段预乳化液，保温5-15分钟，继续同时滴加用水溶解好的70％-80％质量的氧化剂和还原剂90-120分钟，滴加完成后86-88℃保温1-3h；
g)保温完成后降温至60-75℃，再同时滴加预先用去离子水溶解好的氧化剂和还原剂，滴加时间为30-60分钟，滴加结束后保温20-50分钟；
h)把步骤g)所得乳液降温至30-50℃，并调节pH至7-9，加入成膜助剂搅拌过滤后即得丙烯酸酯乳液。
作为优选方案，所述丙烯酸酯乳液的粒径在50-150纳米，粒径分布指数在0.01-0.2，最低成膜温度在5℃。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
1、本申请通过引入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)等疏水单体，通过丙烯酸酯单体与疏水单体共聚，将其接枝到丙烯酸酯分子链上，由于其富支链烷基具有抗紫外线性能，它具有良好的耐侯性，也改善了耐水性。
2、本申请乳液聚合采用特殊的核壳聚合工艺，与常规核壳聚合不同的是，采用快速抽入，后引发的方式反应：碱溶胀后，在没有引发剂的情况下，快速抽入加有阻聚剂的预乳化液，没有反应的单体预乳化迅速向已经反应好的经溶胀后的乳胶粒内部，而后滴入引发剂进行反应，这样做更有利于形成更加规整的乳胶粒内部疏水，外部亲水的结构；由于其表面具有一定的亲水性，使本乳液具有良好的耐沾污性能，根据成膜原理，内部更加规则的疏水结构提供了较好的耐水性和较低的吸水率，透水率更低。
3、本发明采用了部分反应型乳化剂SR-10，普通的乳化剂不参与反应，其乳胶粒表面存在大量的小分子游离乳化剂，它们对最终产品的耐水性及耐水白性有最直接的不良影响，而本申请采用了反应型乳化剂，直接参与反应接枝到聚合与链上，降低了一般乳化剂的使用量，从而削减了游离乳化剂对耐水的影响。
4、本发明采用乳化剂的合理搭配，通过复配乳化剂和使用量的调整，使乳液反应更加稳定。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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作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。
本申请提供
实施例一
一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液，用于建筑内外墙涂料罩面漆清漆，包括以下原料：甲基丙烯酸甲酯15kg，甲基丙烯酸叔丁酯8kg、甲基丙烯酸0.4kg，丙烯酸0.3kg，叔碳酸乙烯酯(VV-10)2kg、丙烯酸丁酯12kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.5kg，乙烯基三甲氧基硅烷0.2kg，SR-10反应型乳化剂0.8kg，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.94kg，烷基聚氧乙烯醚1kg，OE-3002kg，过硫酸铵0.2kg，叔丁基过氧化氢0.15kg，L-抗坏血酸0.1kg，阻聚剂(ZJ-701)0.001kg，氨水0.5kg，水60kg，包括以下制备步骤：
(一)预乳化
a)常温常压下，将十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚两个非反应型乳化剂总质量的60％和去离子水总质量的55％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
b)常温常压下，将全部SR-10反应性乳化剂和去离子水总质量的15％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入全部的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌20分钟，制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸和阻聚剂和过硫酸铵总质量的90％，搅拌20分钟，制成第二段预乳化液备用；
(二)聚合
e)常温常压下，往带有搅拌装置和加热装置的反应釜中加入余下的去离子水、十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至85℃，然后加入过硫酸铵总质量的10％，继续搅拌5分钟；
f)控制反应温度83℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间60分钟，滴完保温1h；保温完降温到78℃，加入氨水总质量的10％，然后快速抽入步骤d)中所得第二段预乳化液，保温5分钟，继续同时滴加用水溶解好的70％质量的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸90分钟，滴加完成后在86℃保温3h；
(三)后消除
g)保温完成后降温至65℃，再同时滴加预先用去离子水溶好的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸，滴加时间为30分钟，滴加结束后保温20分钟；
h)把g步骤所得乳液降温至30摄氏度，并加入剩余的氨水调节pH至7-9，加入成膜助剂OE-300搅拌30分钟，出釜过滤后就得到丙烯酸酯乳液。
本实施例一所得丙烯酸酯乳液的固含量在40％，乳液粒径约100纳米，乳液的粒径分布指数在0.2，乳液的最低成膜温度在5摄氏度。
实施例二
一种水性低透水率自清洁罩面清漆用单组份丙烯酸酯乳液，用于建筑内外墙涂料罩面漆清漆，包括以下原料组分：甲基丙烯酸甲酯15kg，甲基丙烯酸叔丁酯8kg、甲基丙烯酸0.4kg，丙烯酸0.4kg，叔碳酸乙烯酯(VV-10)3kg、丙烯酸丁酯11kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4kg，乙烯基三甲氧基硅烷0.2kg，SR-10反应型乳化剂0.5kg，十二烷基二苯醚二磺酸钠2kg，烷基聚氧乙烯醚1kg，OE-30022kg，过硫酸铵0.15kg，叔丁基过氧化氢0.12kg，L-抗坏血酸0.1kg，阻聚剂(ZJ-701)0.005kg，氢氧化钠0.8kg，水60kg，包括以下制备步骤：
(一)预乳化
a)常温常压下，将十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚两个非反应型乳化剂总质量的50％和去离子水总质量的55％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
b)常温常压下，将全部SR-10反应性乳化剂和去离子水总质量的15％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入全部的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌20分钟，制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸和阻聚剂和过硫酸铵总质量的60％，搅拌20分钟，制成第二段预乳化液备用；
(二)聚合
e)常温常压下，往带有搅拌装置和加热装置的反应釜中加入余下的去离子水、十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至88℃，然后加入过硫酸铵总质量的40％，继续搅拌15分钟；
f)控制反应温度88℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间210分钟，滴完保温2h；保温完降温到81℃，加入氢氧化钠总质量的30％，然后快速抽入步骤d)中所得第二段预乳化液，保温15分钟，继续同时滴加用水溶解好的80％质量的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸120分钟，滴加完成后88℃保温1h；
(三)后消除
g)保温完成后降温至70℃，再同时滴加预先用去离子水溶好的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸，滴加时间为60分钟，滴加结束后保温50分钟；
h)把g步骤所得乳液降温至50摄氏度，并加入氢氧化钠调节pH至7-9，加入成膜助剂OE-300搅拌30分钟，出釜过滤后就得到丙烯酸酯乳液。
本实施例二所得丙烯酸酯乳液的固含量在40％，乳液粒径约100纳米，乳液的粒径分布指数在0.2，乳液的最低成膜温度在5摄氏度。
实施例三
一种水性低透水率自清洁罩面清漆用单组份丙烯酸酯乳液，用于建筑内外墙涂料罩面漆清漆，包括以下原料组分：甲基丙烯酸甲酯11kg，甲基丙烯酸叔丁酯12kg、甲基丙烯酸0.6kg，丙烯酸0.3kg，叔碳酸乙烯酯(VV-10)3kg、丙烯酸丁酯11kg，乙烯基三甲氧基硅烷0.7kg，SR-10反应型乳化剂0.4kg，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.5kg，烷基聚氧乙烯醚1kg，OE-3002.5kg，过硫酸钠0.25kg，叔丁基过氧化氢0.15kg，L-抗坏血酸0.11kg，阻聚剂(ZJ-701)0.001kg，氢氧化钾0.5kg，水56.62kg，包括以下制备步骤：
(一)预乳化
a)常温常压下，将十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚两个非反应型乳化剂总质量的50％和去离子水总质量的40％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
b)常温常压下，将全部SR-10反应性乳化剂和去离子水总质量的30％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入全部的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙烯基三甲氧基硅烷和过硫酸铵总质量的70％，搅拌20分钟，制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、甲基丙烯酸和阻聚剂，搅拌20分钟，制成第二段预乳化液备用；
(二)聚合
e)常温常压下，往带有搅拌装置和加热装置的反应釜中加入余下的去离子水、十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至85℃，然后加入过硫酸铵总质量的30％，继续搅拌5分钟；
f)控制反应温度85℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间150分钟，滴完保温1h；保温完降温到81℃，加入氢氧化钠总质量的10％，然后快速抽入步骤d)中所得第二段预乳化液，保温15分钟，继续同时滴加用水溶解好的70％质量的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸120分钟，滴加完成后86℃保温1.5h；
(三)后消除
g)保温完成后降温至65℃，再同时滴加预先用去离子水溶好的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸，滴加时间为30分钟，滴加结束后保温20分钟；
h)把g步骤所得乳液降温至40摄氏度，并加入氢氧化钠调节pH至7-8，加入成膜助剂OE-300搅拌30分钟，出釜过滤后就得到丙烯酸酯乳液。
本实施例三所得丙烯酸酯乳液的固含量在40％，乳液粒径约100纳米，乳液的粒径分布指数在0.15，乳液的最低成膜温度在5摄氏度。
实施例四
一种水性低透水率自清洁罩面清漆用单组份丙烯酸酯乳液，用于建筑内外墙涂料罩面漆清漆，包括以下原料组分：甲基丙烯酸甲酯10kg，甲基丙烯酸叔丁酯12kg、甲基丙烯酸0.6kg，丙烯酸0.7kg，叔碳酸乙烯酯(VV-10)4kg、丙烯酸丁酯12kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.5kg，乙烯基三甲氧基硅烷0.3kg，SR-10反应型乳化剂0.6kg，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.26kg，烷基聚氧乙烯醚1.6kg，OE-3002kg，过硫酸铵0.3kg，叔丁基过氧化氢0.2kg，L-抗坏血酸0.17kg，阻聚剂(ZJ-701)0.001kg，氢氧化钠0.5kg，水56.6kg，包括以下制备步骤：
(一)预乳化
a)常温常压下，将十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚两个非反应型乳化剂总质量的70％和去离子水总质量的45％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
b)常温常压下，将全部SR-10反应性乳化剂和去离子水总质量的25％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入全部的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙烯基三甲氧基硅烷和过硫酸铵总质量的70％，搅拌20分钟，制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入剩余的甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸和阻聚剂，搅拌20分钟，制成第二段预乳化液备用；
(二)聚合
e)常温常压下，往带有搅拌装置和加热装置的反应釜中加入余下的去离子水、十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至85℃，然后加入过硫酸铵总质量的30％，继续搅拌5分钟；
f)控制反应温度85℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间150分钟，滴完保温1h；保温完降温到78-81℃，加入氢氧化钠总质量的20％，然后快速抽入步骤d)中所得预乳化液，保温15分钟，继续同时滴加用水溶解好的80％质量的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸120分钟，滴加完成后86-88℃保温1.5h；
(三)后消除
g)保温完成后降温至65℃，再同时滴加预先用去离子水溶好的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸，滴加时间为30分钟，滴加结束后保温20分钟；
h)把g步骤所得乳液降温至40摄氏度，并加入氢氧化钠调节pH至7-9，加入成膜助剂OE-300搅拌30分钟，出釜过滤后就得到丙烯酸酯乳液。
本实施例四所得丙烯酸酯乳液的固含量在40％，乳液粒径约100纳米，乳液的粒径分布指数在0.15，乳液的最低成膜温度在5摄氏度。
实施例五
一种水性低透水率自清洁罩面清漆用单组份丙烯酸酯乳液，用于建筑内外墙涂料罩面漆清漆，包括以下原料组分：甲基丙烯酸甲酯12kg，甲基丙烯酸叔丁酯11kg、甲基丙烯酸0.5kg，丙烯酸0.5kg，叔碳酸乙烯酯(VV-10)2kg、丙烯酸丁酯12kg，乙烯基三甲氧基硅烷0.2kg，SR-10反应型乳化剂0.3kg，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.4kg，烷基聚氧乙烯醚0.7kg，OE-3002kg，过硫酸铵0.05kg，叔丁基过氧化氢0.04kg，L-抗坏血酸0.03kg，阻聚剂(ZJ-701)0.001kg，氢氧化钠0.5kg，水56.62kg，包括以下制备步骤：
(一)预乳化
a)常温常压下，将十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚两个非反应型乳化剂总质量的70％和去离子水总质量的50％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
b)常温常压下，将全部SR-10反应性乳化剂和去离子水总质量的20％置于带搅拌装置的乳化缸中，充分搅拌至溶解；
c)往步骤a)所得混合物中依次加入全部的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、乙烯基三甲氧基硅烷和过硫酸铵总质量的70％，搅拌20分钟，制成第一段预乳化液备用；
d)往步骤b)所得混合物中依次加入甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯(VV-10)、甲基丙烯酸和阻聚剂，搅拌20分钟，制成第二段预乳化液备用；
(二)聚合
e)常温常压下，往带有搅拌装置和加热装置的反应釜中加入余下的去离子水、十二烷基二苯醚二磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至85℃，然后加入过硫酸铵总质量的30％，继续搅拌5分钟；
f)控制反应温度85℃，往步骤e)中滴加步骤c)中的第一段预乳化液，滴加时间150分钟，滴完保温1h；保温完降温到78℃，加入氢氧化钠总质量的10％，然后快速抽入步骤d)中所得第二段预乳化液，保温15分钟，继续同时滴加用水溶解好的80％质量的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸120分钟，滴加完成后86℃保温1.5h；
(三)后消除
g)保温完成后降温至65℃，再同时滴加预先用去离子水溶好的叔丁基过氧化氢和L-抗坏血酸，滴加时间为30分钟，滴加结束后保温20分钟；
h)把g步骤所得乳液降温至40摄氏度，并加入氢氧化钠调节pH至7-8，加入成膜助剂OE-300,搅拌30分钟，出釜过滤后就得到丙烯酸酯乳液。
本实施例五所得丙烯酸酯乳液的固含量在40％，乳液粒径约100纳米，乳液的粒径分布指数在0.17，乳液的最低成膜温度在5摄氏度。
对比例一
一种建筑涂料，包括以下原料组分：0.2kg杀菌剂GT-50、0.2kgAMP-95、1.3kgPG、3kg醇酯十二成膜助剂、50kg乳液、0.3kg增稠剂RM-8W和45kg水，各组分混合后制得建筑涂料。
以上实施例1-5通过以下配方制漆，并按照国标HG/T 5065-2016测温变，GB/T9780-2013测耐沾污性，GB/T 1733-1993测耐水性，GB/T 9755-2014附录B测透水性，测试结果如下表1所示。
表1-实施例1-5和对比例1的性能检测结果
Figure BDA0003447091420000121
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下重量份原料：
甲基丙烯酸叔丁酯：8份-12份；
甲基丙烯酸甲酯：10份-15份；
丙烯酸丁酯：11份-12份；
羧基单体：0.7份-1.3份；
交联单体：0.2份-0.8份；
反应型乳化剂：0.3份-0.8份；
非反应性乳化剂：2.3份-3份；
引发剂：0.05份-0.3份；
氧化剂：0.04份-0.15份；
还原剂：0.03份-0.17份；
水：50份-60份；
阻聚剂：0.001份-0.005份；
pH调节剂：0.5份-0.8份；
叔碳酸乙烯酯：2份-4份；
成膜助剂：2份-2.5份；
所述羧基单体包括甲基丙烯酸和丙烯酸，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺类型和有机硅pH调节剂的一种或两种，包括以下制备步骤：
a）将非反应型乳化剂总质量的50-70%和去离子水总质量的40-55%置于乳化装置中搅拌至溶解；
b）将反应型乳化剂和去离子水总质量的15-30%置于乳化装置中搅拌溶解；
c）往步骤a）所得混合物中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交联单体总质量的50%-100%和引发剂总质量的60%-90%，搅拌制成第一段预乳化液备用；
d）往步骤b）所得混合物中依次加入甲基丙烯酸、甲基丙烯酸叔丁酯、叔碳酸乙烯酯、阻聚剂、交联单体总质量的0-50%，搅拌制成第二段预乳化液备用；
e）将剩余的非反应型乳化剂和去离子水混合，边搅拌边加热至83-88℃，然后加入引发剂总质量的10-40%，继续搅拌5-15分钟；
f）控制反应温度83-88℃，往步骤e）中滴加步骤c）中的第一段预乳化液，滴加时间60-210分钟，滴完保温1-2h，保温完降温到78-81℃，加入pH调节剂总质量的10%-30%，然后快速抽入步骤d）中所得第二段预乳化液，保温5-15分钟，继续同时滴加用水溶解好的70%-80%质量的氧化剂和还原剂90-120分钟，滴加完成后86-88℃保温1-3h；
g）保温完成后降温至60-75℃，再同时滴加预先用去离子水溶解好的氧化剂和还原剂，滴加时间为30-60分钟，滴加结束后保温20-50分钟；
h）把步骤g）所得乳液降温至30-50℃，并调节pH至7-9，加入成膜助剂搅拌过滤后即得丙烯酸酯乳液。
2.如权利要求1所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述交联单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述非反应型乳化剂包括十二烷基二苯醚二磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基聚氧乙烯醚的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯或OE-300；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或多种；所述还原剂为L-抗坏血酸和/或亚硫酸氢钠，所述氧化剂为有机过氧化物；所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺类型和有机硅pH调节剂的一种或两种。
4.如权利要求2所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述交联单体为乙烯基三甲氧基硅烷和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
5.如权利要求2所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述反应性乳化剂包括日本艾迪科反应型乳化剂SR-10，所述非反应型乳化剂包括重量份为1.26份-2份的十二烷基二苯醚二磺酸钠和重量份为0.7份-1.6份的烷基聚氧乙烯醚。
6.如权利要求1所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为OE-300，所述引发剂为过硫酸铵，所述pH调节剂为氢氧化钠、氨水和有机硅调节剂中的一种。
7.如权利要求1所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为叔丁基过氧化氢，所述还原剂为L-抗坏血酸。
8.如权利要求1所述的一种水性低透水率单组份丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液的粒径在50-150纳米，粒径分布指数在0.01-0.2，最低成膜温度在5℃。
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