CN114835841A - 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆 - Google Patents

一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆 Download PDF

Info

Publication number
CN114835841A
CN114835841A CN202210554196.3A CN202210554196A CN114835841A CN 114835841 A CN114835841 A CN 114835841A CN 202210554196 A CN202210554196 A CN 202210554196A CN 114835841 A CN114835841 A CN 114835841A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
monomer
emulsion
paint
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210554196.3A
Other languages
English (en)
Inventor
齐向业
杨荣宝
李金钟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASIA PAINT (SHANGHAI) CO LTD
Original Assignee
ASIA PAINT (SHANGHAI) CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASIA PAINT (SHANGHAI) CO LTD filed Critical ASIA PAINT (SHANGHAI) CO LTD
Priority to CN202210554196.3A priority Critical patent/CN114835841A/zh
Publication of CN114835841A publication Critical patent/CN114835841A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/06—Acrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/30—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds
    • C04B26/32—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/12—Monomers containing a branched unsaturated aliphatic radical or a ring substituted by an alkyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808—C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明提供一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆，所述水性乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：去离子水400‑700份；乳化剂12‑24份；硬单体150‑300份；软单体120‑280份；含羧基单体10‑20份；内交联剂10‑20份；自交联单体110‑20份；自交联单体25‑10份；功能单体2‑5份；引发剂1.5‑3份；氧化剂0.5‑1份；还原剂0.5‑1份；所述内交联剂包括乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯；其中，自交联单体1包括乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，自交联单体2包括己二酸二酰肼。本发明的水性乳液具有较快的干燥速度，将其用于真石漆，可缩小真石漆干燥后的色差。

Description

一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真 石漆
技术领域
本发明属于水性涂料技术领域，涉及一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆。
背景技术
天然石材由于具有色彩斑斓、纹理天成的外观而常被用作建筑装饰材料，但因其质量重、增加墙体负重，施工复杂、存在许多不安全因素，且造价昂贵，过度开采破坏环境等缺点，使其使用受到很大程度的限制。真石漆的装饰效果酷似天然石材，主要由各种天然或人造彩砂、高性能乳液和多种助剂组成，真石漆装饰后的效果酷似大理石、花岗岩，且在施工性、环保性和颜色多样性等方面具有明显优势，适合于各类建筑物的室内外装饰。真石漆正逐步取代传统的石材饰面材料而广泛使用，近年来得到超速发展，现已成为中国建筑涂料中产量最大的品种。随着真石漆的广泛推广应用，真石漆易产生色差而引起发花、易黄变、耐污性差、漆膜发白等弊病也逐渐显现出来，其中色差而引起的发花轻则影响美观，重则需要返工重涂，会造成严重经济损失，在色差引起的发花问题中最复杂棘手的是温变色差，即因为墙体温度或施工环境温度不同而导致的颜色差异，即同一批真石漆在同一墙面由同一施工人员按正确的施工规程施工，却由于墙体温度和环境温度不同且导致颜色不同的现象。例如：同一天的上午、中午和下午施工同一真石漆得到不同颜色；同一房屋的向阳面和背阴面可能出现色差；晴天和阴天施工可能出现色差等。
现有技术中CN105601166A分析温变色差主要的原因是在不同的温度条件下施工后，粗砂和细砂的流动性差别较大，温度越高细砂的流动性越强，越易浮于表面形成基色，从而形成较大的色差；其解决的方案是以丙烯酸乳液为主体，通过严格控制粗砂与细砂的重量比例在10-20:1的范围内，并在一定的助剂作用下，增强细砂的运动阻力，缩小不同温度施工后细砂的流动速度，从而减小色差。此方案主要限制真石漆砂子的搭配比例，一方面会使真石漆的质感、美观、仿石材效果欠佳，另一方面使用较多的粗砂可能会出现喷涂时砂子飞溅严重，浪费材料严重，而且粗砂的占比总量太大时，喷涂时会可能出现遮盖力不够，露底而产生视觉发花现象，这些因素都会极大的影响真石漆的质量。
水性乳液作为水性涂料中的重要组成成分，对水性涂料的性能具有关键影响。但由于水性乳液以水作为溶剂，水比溶剂挥发的慢，当将其用于涂料时，容易出现漆膜干燥慢的问题。
因此，在本领域中，期望开发一种具有较快的干燥速度的水性乳液，当将其用于真石漆时，在细砂占比较大的情况下，也能使得真石漆具有较好的耐温变施工性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种水性乳液，所述水性乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure BDA0003651717960000021
Figure BDA0003651717960000031
所述内交联剂包括乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯；
所述自交联单体1包括乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)，所述自交联单体2包括己二酸二酰肼(ADH)，并且自交联单体1和自交联单体2不能同步添加。
本发明一方面通过核壳乳液聚合法，设计硬核软壳的结构式，得到高Tg低成膜温度的聚合物，从而减少涂料中成膜助剂的添加量，增加涂料的干燥速度；另一方面水性乳液聚合过程中引入自交联体系和内交联体系，自交联体系是在乳液成膜过程中，随着水份的挥发进行交联，从而加快乳液的干燥速度，进而增加涂料的干燥速度；内交联剂体系是在乳液合成过程进行交联，提高乳液的交联密度，增加漆膜的疏水性，从而增加乳液的干燥速度以及漆膜的耐性和硬度。
在本发明中，内交联剂为乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯是一种含有两个双键的单体，一方面在乳液聚合过程中进行交联反应，使乳液由线性结构变成体型结构，形成更加致密的网状结构，增加乳液的交联密度，从而增加乳液成膜时的干燥速度、提高乳液漆膜耐性以及硬度；另一方面乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯含有疏水性较好的苯环结构，可以更好地增加乳液成膜后的憎水性，进一步提高乳液的干燥速度以及乳液成膜后耐性和硬度。
在本发明中，自交联单体包括自交联单体1和自交联单体2，分别为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和己二酸二酰肼，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯是一种特殊的功能单体，分子中既含有乙烯基又含有酮羰基，可与其他乙烯基单体共聚，聚合形成含有活性酮羰基的聚合物，在乳液成膜过程中随着水的挥发，带有活性基团酮羰基的聚合物可与游离在乳液内部的己二酸二酰肼进行反应，而实现自交联，可以大大提高漆膜的致密性，从而提高漆膜早期的干燥速度和硬度，进而增加涂料的干燥速度以及早期耐水性。而自交联单体1和自交联单体2之所以不能同步添加是因为在较高温度条件下，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和己二酸二酰肼会反生不可逆交联，从而使得制备的水性乳液出现凝胶。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，去离子水的用量可以为400份、450份、500份、550份、600份、650份或700份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，乳化剂的用量可以为12份、15份、18份、20份、22份或24份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，硬单体的用量可以为150份、200份、250份或300份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，软单体的用量可以为120份、150份、180份、200份、220份、250份或280份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，含羧基单体的用量可以为10份、13份、15份、18份或20份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，内交联剂的用量可以为10份、13份、15份、18份或20份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，自交联单体1的用量可以为10份、13份、15份、18份或20份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，自交联单体2的用量可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，功能单体的用量可以为2份、3份、4份或5份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，引发剂的用量可以为1.5份、2份、2.5份或3份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，氧化剂的用量可以为0.5份、0.8份或1份等。
在本发明中，所述水性乳液的制备原料中，还原剂的用量可以为0.5份、0.8份或1份等。
优选地，所述乳化剂包括阴离子乳化剂，或者所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。
优选地，所述阴离子乳化剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、AR-10或LR-10中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述非离子乳化剂包括ER-10、LCN118或LCN287中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或α-甲基苯乙烯中的任意一种或者至少两种的组合，优选α-甲基苯乙烯。α-甲基苯乙烯相较于苯乙烯，具有更大的位阻效应，所以具有更好的水性，可以提高乳液的耐水性。
优选地，所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯酸叔丁酯中的任意一种或者至少两种的组合，优选丙烯酸叔丁酯。丙烯酸叔丁酯相较于丙烯酸正丁酯，位阻效应更明显，具有更好的疏水性。
优选地，所述含羧基单体包括丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
优选地，所述功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸环己基、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢和/或过氧化叔丁基异丙苯。
优选地，所述还原剂包括甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠或抗坏血酸中的任意一种或者至少两种的组合。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的水性乳液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)釜底溶液的制备：向反应器中加入200-300份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，得到釜底溶液；
(b)核单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体100-200份、软单体20-80份、含羧基单体5-10份、内交联剂5-10份和引发剂0.5-1份，继续搅拌，得到核单体预乳化液；
(c)将步骤(a)中的反应器升温，取2-5份步骤(b)得到的核单体预乳化液滴加至反应器中，并加入0.5-1份引发剂，保温；
(d)将剩余核单体预乳化液滴加至反应器中，滴加完毕后保温，得到核单体乳化液；
(e)壳单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体50-100份、软单体100-200份、功能单体2-5份、内交联剂5-10份、自交联单体110-20份、含羧基单体5-10份、引发剂0.5-1.0份，继续搅拌，得到壳单体预乳化液；
(f)向步骤(d)得到的核单体乳化液中滴加步骤(e)得到的壳单体预乳化液，滴加完毕后保温；
(g)壳合成阶段保温结束后，同时滴加氧化剂和还原剂，滴加完毕后保温，而后降温，然后加入5-10份自交联单体2，保温，得到所述水性乳液。
优选地，步骤(c)所述升温为升温至80-90℃，例如80℃、82℃、83℃、85℃、88℃或90℃等。
优选地，步骤(g)所述降温为降温至50℃以下，例如50℃、45℃、40℃、35℃、30℃或25℃等。
作为本发明的优选技术方案，所述水性乳液的制备方法包括以下步骤：
(a)釜底溶液的制备：向反应器中加入200-300份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，得到釜底溶液；
(b)核单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体100-200份、软单体20-80份、含羧基单体5-10份、内交联剂5-10份和引发剂0.5-1份，继续搅拌分散30-60分钟，得到核单体预乳化液；
(c)将步骤(a)中的反应器升温到80-90℃，取2-5份步骤(b)得到的核单体预乳化液滴加至反应器中，并加入0.5-1份引发剂，保温10-20分钟；
(d)将剩余核单体预乳化液滴加至反应器中，滴加2-4小时，滴加温度为80-90℃，滴加完毕后保温30-60分钟，得到核单体乳化液；
(e)壳单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体50-100份、软单体100-200份、功能单体2-5份、内交联剂5-10份、自交联单体110-20份、含羧基单体5-10份、引发剂0.5-1.0份，继续搅拌分散30-60分钟，得到壳单体预乳化液；
(f)向步骤(d)得到的核单体乳化液中滴加步骤(e)得到的壳单体预乳化液，滴加2-4小时，滴加温度为80-90℃，滴加完毕后保温1-2小时；
(g)壳合成阶段保温结束后，在60-70℃条件下，同时连续滴加氧化剂水溶液(0.5-1.0份氧化剂配10-20份的去离子水)和还原剂水溶液(0.5-1.0份还原剂配10-20份去离子水)，滴加30-60分钟，滴加完毕后保温30-60分钟，而后降温至50℃以下，缓慢加入氨水调节pH至7-9，然后加入5-10份自交联单体2，保温10-30分钟，待乳液降温至室温，过滤，得到所述水性乳液。
第三方面，本发明提供一种耐温变施工的真石漆，所述耐温变施工的真石漆的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure BDA0003651717960000081
所述水性乳液为第一方面所述的水性乳液，或，所述水性乳液通过第二方面所述的制备方法制备得到；
所述彩砂由40-80目的粗彩砂和100-120目的细彩砂组成，其中，粗彩砂和细彩砂的重量比为10:1-1:10，例如10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等。所述彩砂可以为天然彩砂，也可以为人工彩砂。
在本发明中，所述耐温变施工的真石漆涂料的表干时间≤2h，例如110min、100min或90min等。本发明通过在制备原料体系加入自制的水性乳液，使得将制备的真石漆的表干时间控制在2h以内。通常真石漆要求在常温条件下的表干时间为4h以内，本发明旨在通过合成表干较快的乳液应用到真石漆，提高真石漆的表干时间，将真石漆的表干时间控制在2h以内，通过提高表干时间缩短真石漆在高温条件下施工后砂子的流动时间，阻止更多细沙流动到涂层表面形成基色，缩小与本身基色的色差，而真石漆在低温条件下干燥时，细沙的本身的流动速度较慢，表干时间提高后，并不会影响表面干燥所形成的基色，与本身基色的色差很小，这样就通过提高真石漆的表干时间缩小了真石漆在高低温条件下干燥后的色差，从而制备一种耐温变施工的真石漆，而且该真石漆在细砂占比较大的情况下，也具有较好的耐温变色差功能。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，水的用量可以为100份、105份、110份、115份、120份、125份、130份、135份、140份、145份或150份等。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，羟乙基纤维素的用量可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，水性乳液的用量可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份等。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，pH调节剂的用量可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份或1.5份等。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，助剂的用量可以为8.7份、9份、10份、12份、13份、15份、18份、20份或21.5份等。
优选地，所述耐温变施工的真石漆的制备原料中，彩砂的用量可以为500份、550份、600份、650份、700份、750份或800份等。
优选地，所述pH调节剂包括氨水和/或AMP95。
优选地，所述助剂包括成膜助剂4-8份(例如4份、6份或8份等)、消泡剂0.2-0.5份(例如0.2份、0.3份、0.4份或0.5等)、防冻剂2-8份(例如2份、4份、5份或8份等)、防腐剂2-4份(例如2份、3份或4份等)和增稠剂0.5-1.0份(例如0.5份、0.7份、0.9份或1.0份等)。
优选地，所述成膜助剂包括醇酯十二。
优选地，所述消泡剂包括聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚改性有机硅的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述防冻剂包括乙二醇、丙二醇或甘油中的任意一种或者至少两种的组合。
优选地，所述防腐剂包括卡松和/或BIT。
优选地，所述增稠剂包括有机硅改性膨润土、硅酸镁铝膨润土、硅酸镁锂膨润土中的任意一种或者至少两种的组合。
第四方面，本发明提供一种第三方面所述的耐温变施工的真石漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将配方量的水、羟乙基纤维素和pH调节剂混合，得到纤维素浆料，向所述纤维素浆料中加入水性乳液、助剂，得到基料，向所述基料中加入彩砂，得到所述耐温变施工的真石漆。
按本发明的原料和比例得到的基料的pH值为8-10，粘度为100-110ku。
第五方面，本发明提供一种第一方面所述的水性乳液或第二方面所述的制备方法制备得到的水性乳液在耐温变施工的真石漆的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
在本发明中，通过内交联剂和自交联单体的协同使用，即，通过乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯与乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和己二酸二酰肼三者的协同使用，使得制备的水性乳液具有较快的干燥速度，将本发明的水性乳液用于真石漆，使得真石漆的表干时间在2h以内(90-110min)，缩小了真石漆在高低温条件下干燥后的色差，而且该真石漆在细砂占比较大的情况下，也具有较好的耐温变色差功能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例和应用例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1-3
在实施例1-3中分别提供一种水性乳液，所述水性乳液的制备原料及用量如表1所示。
表1
Figure BDA0003651717960000111
Figure BDA0003651717960000121
表1中原料缩写所代表的物质以及生产厂家如下所示：
TR-2030S：十二烷基苯磺酸钠，厂家索尔维；
AR-10：烯丙氧基芳香醇氧乙烯醚硫酸铵，厂家日本第一制药；
AMS：α-甲基苯乙烯，厂家江苏润丰合成科技有限公司；
BPA4EODMA：乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯，厂家广东育和新材料；
MMA：甲基丙烯酸甲酯，厂家上海华谊；
AA：丙烯酸，厂家万华；
TBA：丙烯酸正丁酯，厂家巴斯夫；
2-EHA：丙烯酸异辛酯，厂家上海华谊；
KPS：过硫酸钾，厂家福建铭麟；
AAEM：乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯；
A-171：乙烯基三甲氧基硅烷，厂家新蓝天。
实施例1-3中水性乳液的制备方法包括以下步骤：
(a)釜底溶液的制备：按表1中釜底部分的配方，向反应器中加入去离子水和乳化剂，均匀搅拌，升温至88℃，得到釜底溶液；
(b)核单体预乳化液的制备：按表1中核单体预乳化液的配方，向预乳化缸中加入去离子水和乳化剂，打开搅拌器，充分搅拌溶解，而后加入硬单体、软单体、含羧基单体、内交联剂和引发剂，搅拌分散30分钟，得到核单体预乳化液；
(c)将步骤(a)中的反应器升温到88℃，取2％的步骤(b)得到的核单体预乳化液滴加至反应器中，并取0.5份KPS加入反应器中，保温10分钟；
(d)将剩余核单体预乳化液均匀滴加至反应器中，滴加2小时，滴加温度为88℃，滴加完毕后保温30分钟，得到核单体乳化液；
(e)壳单体预乳化液的制备：按表1中壳单体预乳化液的配方，向预乳化缸中加入去离子水和乳化剂，打开搅拌器，充分搅拌溶解，而后加入硬单体、软单体、功能单体、内交联剂、自交联单体1、含羧基单体、引发剂，搅拌分散30分钟，得到壳单体预乳化液；
(f)向步骤(d)得到的核单体乳化液中滴加步骤(e)得到的壳单体预乳化液，滴加2小时，滴加温度为88℃，滴加完毕后保温1小时；
(g)壳合成阶段保温结束后，按表1中后处理所用原料的配方，在65℃条件下，同时连续均匀滴加氧化氢水溶液(叔丁基过氧化氢配10份的去离子水)和甲醛次硫酸钠水溶液(甲醛次硫酸钠水配10份去离子水)，滴加30分钟，保温30-分钟；然后关闭加热器，降温至50℃以下，缓慢滴加氨水调节pH至7-9，然后滴加自交联单体2保温30分钟，待乳液降温至室温，过滤，得到所述水性乳液。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，水性乳液的制备原料中不包括内交联剂，其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，水性乳液的制备原料中不包括自交联单体1，其他条件均与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，水性乳液的制备原料中不包括自交联单体2，其他条件均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于，自交联单体1和自交联单体2同步添加使用，具体地，制备方法步骤(e)中在加入自交联单体1时，同时加入自交联单体2，步骤(g)中不再加入自交联单体2，其他条件均与实施例1相同。
应用例1-3
应用例1-3中分别提供一种耐温变施工的真石漆，所述耐温变施工的真石漆的制备原料及用量如表2所示：
表2
Figure BDA0003651717960000141
Figure BDA0003651717960000151
表2中所用原料及厂家如下：
250HBR：厂家亚士兰；
醇酯十二：厂家润泰，牌号C-12；
AMP-95：厂家陶氏；
卡松：厂家霍夫曼，牌号CM150；
BIT：厂家霍夫曼，牌号BIT(10％)；
BYK024：厂家毕克(BYK)；
Dego-902W：厂家迪高；
有机硅改性膨润土：海名斯；
硅酸镁铝膨润土：百益可。
应用例1-3中的耐温变施工的真石漆的制备方法包括以下步骤：
将配方量的水、羟乙基纤维素和pH调节剂加入分散机中，充分搅拌混合搅匀，得到纤维素浆料，向所述纤维素浆料中加入水性乳液、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂，搅拌均匀，得到基料，向所述基料中加入彩砂，搅拌混合搅匀，得到所述耐温变施工的真石漆。
应用例4
本应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为实施例2制备的水性乳液。
应用例5
本应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为实施例3制备的水性乳液。
对比应用例1
本对比应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为对比例1制备的水性乳液。
对比应用例2
本对比应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为对比例2制备的水性乳液。
对比应用例3
本对比应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为对比例3制备的水性乳液。
对比应用例4
本对比应用例与应用例1的区别仅在于，水性乳液为对比例4制备的水性乳液。
对比应用例5
本对比应用例与应用例3的区别仅在于，水性乳液为RS-992(厂家巴德富)。
对应用例以及对比应用例制备的真石漆进行性能测试，测试方法如下：
(1)表干时间：按照GB/T 1728-1797的方法进行测试；
(2)高低温色差：用肉眼分别观察应用例及对比应用例的真石漆在5℃和25℃条件下干燥前后的色差，按照1-5分评级，分数越高色差越小；
(3)冻融稳定性：按照GB/T9268-2008的方法进行测试；
(4)热储稳定性：将应用例及对比应用例的真石漆样品放于50℃烘箱里，7天后观察样品是否有分水、硬沉、结块等异常现象；
(5)耐人工老化、粘结强度、柔韧性、耐水性、耐碱性：均按照JG/T24-2018的方法进行测试。
性能测试结果如表3所示。
表3
Figure BDA0003651717960000171
Figure BDA0003651717960000181
由表3可以看出，本发明应用例的真石漆涂料具有较快的表干时间(90-110min)以及较好的耐高低温色差，其中应用例3的表干时间可以达到90min，并具有较好的耐温变色差，在5℃和25℃条件下干燥，肉眼观察几乎没有色差，较对比应用例5有明显的提高；对比应用例1-4的表干时间较应用例1的表干时间稍差，但好于对比应用例5。同时本发明应用例的真石漆同样具有较好的耐人工老化、粘结强度、柔韧性、耐水性、耐碱性以及冻融稳定性和热储稳定性。
申请人声明，本发明通过上述实施例和应用例来说明本发明的水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆，但本发明并不局限于上述实施例和应用例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例和应用例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种水性乳液，其特征在于，所述水性乳液的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure FDA0003651717950000011
所述内交联剂包括乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯；
所述自交联单体1包括乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，所述自交联单体2包括己二酸二酰肼，并且自交联单体1和自交联单体2不能同步添加。
2.根据权利要求1所述的水性乳液，其特征在于，所述乳化剂包括阴离子乳化剂，或者所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂；
优选地，所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或α-甲基苯乙烯中的任意一种或者至少两种的组合，优选α-甲基苯乙烯；
优选地，所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯酸叔丁酯中的任意一种或者至少两种的组合，优选丙烯酸叔丁酯；
优选地，所述含羧基单体包括丙烯酸和/或甲基丙烯酸；
优选地，所述功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸环己基、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的任意一种或者至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的水性乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(a)釜底溶液的制备：向反应器中加入200-300份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，得到釜底溶液；
(b)核单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体100-200份、软单体20-80份、含羧基单体5-10份、内交联剂5-10份和引发剂0.5-1份，继续搅拌，得到核单体预乳化液；
(c)将步骤(a)中的反应器升温，取2-5份步骤(b)得到的核单体预乳化液滴加至反应器中，并加入0.5-1份引发剂，保温；
(d)将剩余核单体预乳化液滴加至反应器中，滴加完毕后保温，得到核单体乳化液；
(e)壳单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入100-200份去离子水和4-8份乳化剂，搅拌，而后加入硬单体50-100份、软单体100-200份、功能单体2-5份、内交联剂5-10份、自交联单体110-20份、含羧基单体5-10份、引发剂0.5-1.0份，继续搅拌，得到壳单体预乳化液；
(f)向步骤(d)得到的核单体乳化液中滴加步骤(e)得到的壳单体预乳化液，滴加完毕后保温；
(g)壳合成阶段保温结束后，同时滴加氧化剂和还原剂，滴加完毕后保温，而后降温，然后加入5-10份自交联单体2，保温，得到所述水性乳液。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)所述升温为升温至80-90℃；
优选地，步骤(g)所述降温为降温至50℃以下。
5.一种耐温变施工的真石漆，其特征在于，所述耐温变施工的真石漆的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure FDA0003651717950000031
所述水性乳液为权利要求1或2所述的水性乳液，或者，所述水性乳液为权利要求3或4所述的制备方法制备得到的水性乳液；
所述彩砂由40-80目的粗彩砂和100-120目的细彩砂组成，其中，粗彩砂和细彩砂的重量比为10:1-1:10。
6.根据权利要求5所述的耐温变施工的真石漆，其特征在于，所述pH调节剂包括氨水和/或AMP95。
7.根据权利要求5或6所述的耐温变施工的真石漆，其特征在于，所述助剂包括成膜助剂4-8份、消泡剂0.2-0.5份、防冻剂2-8份、防腐剂2-4份和增稠剂0.5-1.0份。
8.根据权利要求7所述的耐温变施工的真石漆，其特征在于，所述消泡剂包括聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚改性有机硅的任意一种或者至少两种的组合；
优选地，所述防腐剂包括卡松和/或BIT。
9.根据权利要求5-8任一项所述的耐温变施工的真石漆，其特征在于，所述耐温变施工的真石漆通过以下制备方法制备得到：
将配方量的水、羟乙基纤维素和pH调节剂混合，得到纤维素浆料，向所述纤维素浆料中加入水性乳液、助剂，得到基料，向所述基料中加入彩砂，得到所述耐温变施工的真石漆。
10.根据权利要求1或2所述的水性乳液，或，权利要求3或4所述的制备方法制备得到的水性乳液在耐温变施工的真石漆中的应用。
CN202210554196.3A 2022-05-19 2022-05-19 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆 Pending CN114835841A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210554196.3A CN114835841A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210554196.3A CN114835841A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114835841A true CN114835841A (zh) 2022-08-02

Family

ID=82571688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210554196.3A Pending CN114835841A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114835841A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116376349A (zh) * 2023-04-11 2023-07-04 北京国印网安科技有限公司 一种基于高分子交联的印油及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102827322A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 华南理工大学 内外双重交联核壳结构丙烯酸乳液的制备方法及应用
CN105884962A (zh) * 2014-12-31 2016-08-24 衡水新光化工有限责任公司 一种真石漆用乳液及以该乳液为成膜物质的真石漆
CN107936169A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 佛山市顺德区巴德富实业有限公司 一种抗开裂、易打磨的水性松木底漆乳液及其制备工艺
WO2021197055A1 (zh) * 2020-04-01 2021-10-07 上海保立佳新材料有限公司 一种高耐水白性能的丙烯酸酯乳液及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102827322A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 华南理工大学 内外双重交联核壳结构丙烯酸乳液的制备方法及应用
CN105884962A (zh) * 2014-12-31 2016-08-24 衡水新光化工有限责任公司 一种真石漆用乳液及以该乳液为成膜物质的真石漆
CN107936169A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 佛山市顺德区巴德富实业有限公司 一种抗开裂、易打磨的水性松木底漆乳液及其制备工艺
WO2021197055A1 (zh) * 2020-04-01 2021-10-07 上海保立佳新材料有限公司 一种高耐水白性能的丙烯酸酯乳液及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116376349A (zh) * 2023-04-11 2023-07-04 北京国印网安科技有限公司 一种基于高分子交联的印油及其制备方法
CN116376349B (zh) * 2023-04-11 2024-02-02 北京国印网安科技有限公司 一种基于高分子交联的印油及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108395800B (zh) 一种三合一多彩乳液及其制备方法
CN106632821B (zh) 一种重涂底漆用苯丙乳液及其制备方法
CN106543333B (zh) 高防腐性能丙烯酸乳液及其制备方法，水性丙烯酸防腐涂料
US7695770B2 (en) Coating binder polymer and coatings
CN106589213A (zh) 一种水性金属漆用自交联丙烯酸乳液及其制备方法
CN112194760B (zh) 聚丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN111944103B (zh) 一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用
CN110511388B (zh) 一种用于水性印铁涂料的改性羟基丙烯酸乳液及其制备方法
CN110669181A (zh) 一种新型木器漆涂料用丙烯酸酯乳液的制备方法
CN104356287A (zh) 一种内外交联型高耐水白性的真石漆纯丙乳液及制备方法
CN109651558B (zh) 一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体及其制备方法和应用
CN106675287A (zh) 一种改性苯丙外墙乳胶漆及其制备方法
CN111662415A (zh) 一种无皂自交联纳米丙烯酸乳液及其制备方法和应用
CN111363081A (zh) 一种耐沾污水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN103626912A (zh) 彩色金属瓦用水性丙烯酸酯乳液粘合剂及其制备方法
CN114835841A (zh) 一种水性乳液及其制备方法和采用其制备的耐温变施工的真石漆
CN106478861A (zh) 一种改性水性丙烯酸树脂及利用其制备人工彩砂的方法
CN110804133A (zh) 一种apao改性苯丙乳液及其制备方法
CN112300318B (zh) 环保型室温自交联丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用
CN112898494B (zh) 一种丙烯酸酯乳液及其在铝粉漆上的应用
CN113603821A (zh) 一种用于耐候交联型软瓷的丙烯酸乳液及其制备方法
CN115124649B (zh) 一种真石漆乳液及其制备方法和应用
CN113956734B (zh) 一种轻质易清洁型水包砂多彩涂料及其制备方法与应用
CN112851882B (zh) 一种塑料水墨用环氧树脂改性苯丙乳液的制备方法
CN106146726A (zh) 一种真石漆用交联型纯丙乳液及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination