CN1763111A - 耐沾污全丙烯酸酯乳液 - Google Patents

Abstract

一种耐沾污全丙烯酸酯乳液，其中的亲水官能单体是在(甲基)丙烯酸中加入胺基丙烯酸酯、N－羟甲基丙烯酰胺，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和烯丙基羟丙基磺酸钠的组合物，乳液中还含包括叔碳酸乙烯酯、交联单体的核乳化液。本发明选用新的组分和含量，由疏水软核(玻璃化温度Tg≤5℃)和亲水硬壳(Tg≥45℃)形成核壳结构，使涂层成膜容易，降低吸水率，防止雨水对涂膜的渗入性污染和吸附性污染。同时，亲水硬壳使涂膜表面成亲水性而不易被油性污染物附着。所以本乳液用作外墙涂料和钢结构防腐面涂料，能有效解决现有乳液易受污染，短期内变黑变灰，装饰效果差的问题，耐沾污指数＜10％，最低达3.43％，具有显著的进步。

Description

耐沾污全丙烯酸酯乳液

技术领域

本发明涉及一种全丙烯酸酯乳液，特别是由疏水软核(玻璃化温度Tg≤5℃)和亲水硬壳(Tg≥45℃)形成核壳结构的耐沾污全丙烯酸酯乳液。

背景技术

全丙烯酸酯类共聚物乳液主要用作外墙涂料。目前国内使用的全丙烯酸酯乳液主要由(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、乳化剂、引发剂、PH调节剂和水组成。这种乳液由于受其组分和含量的影响在高玻璃化温度下成膜困难而普遍采用较低的玻璃化温度(Tg＜30℃)，加上乳化剂等水溶性物质含量较多，所以都存在乳液干膜吸水率较高的现象，从而造成外墙涂料难以克服雨水对涂膜的渗入性污染和吸附性污染的双重污染问题。过不了几年就失去原有鲜艳的色彩，变黑变灰或形成各种条状黑色、灰色斑痕，严重影响建筑物的装饰效果。近几年来利用疏水助剂及有机硅降低涂膜的表面能，使涂膜具有“荷叶”效果，但依然没有达到预期的抗沾污效果，雨水流痕又成为涂膜沾污的突出问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有外墙涂料因涂膜吸水率较高，易受雨水污染，短期内变黑变灰，装饰效果差的不足之处，提供一种采用新的组分和含量，由疏水软核(Tg≤5℃)和亲水硬壳(Tg≥45℃)形成核壳结构，从而降低涂层吸水率，防止雨水双重污染，能长期保持装饰效果的耐沾污全丙烯酸酯乳液。

本发明的技术方案是：耐沾污全丙烯酸酯乳液，含有(甲基)丙烯酸酯、亲水官能单体、乳化剂、引发剂和水，引发剂通常为过硫酸钾，改进之处是所述亲水官能单体是在(甲基)丙烯酸中加入胺基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和烯丙基羟丙基磺酸钠的组合物，该乳液还含有核乳化液，所述核乳化液为含有叔碳酸乙烯酯、交联单体的预乳化液，各组分在乳液总量中的重量百分比为：

(甲基)丙烯酸                   0.1～0.3；

胺基丙烯酸酯                   0.1～0.5；

N-羟甲基丙烯酰胺               0.3～1.0；

十二烷基苯磺酸钠               0.4～0.7；

烯丙基羟丙基磺酸钠             0.2～0.5；

甲基丙烯酸甲酯                 20～25；

丙烯酸丁酯                     5～10；

核乳化液                       20～25；

过硫酸钾                       0.1～0.5；

水                             40～47，

各组分的总和为100。

上述胺基丙烯酸酯为甲基丙烯酸二甲胺基乙酯或甲基丙烯酸二乙胺基乙酯中的一种；交联单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯或二甲基丙烯酸(1.3丁二醇)酯中的一种。

本发明中，选用新的组分和含量，采用核壳聚合技术，先把较疏水的叔碳酸乙烯酯与少量交联单体聚合成疏水软核乳液(Tg≤5℃)，然后在此基础上把较亲水的丙烯酸酯与一些亲水官能单体聚合成亲水硬壳乳液(Tg≥45℃)，形成核壳结构的耐沾污全丙烯酸乳液，其中亲水性官能单体N-羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸和胺基丙烯酸酯接枝在乳液粒子壳层表面，因此使乳液涂膜表面成亲水性而不易被油性污染物附着，即使附着也容易被雨水带走。更为重要的是壳层的高玻璃化温度(Tg≥45℃)，加上较疏水的软核层，使成膜完全比较容易即在通常的成膜助剂作用下就能很好成膜，形成防止雨水透过的有效阻隔层。另外，其高玻璃化温度(Tg≥45℃)的壳层能提供涂膜的刚性，低玻璃化温度(Tg≤5℃)的核层又提供了涂层的柔性，而且其疏水性较强，因此涂层的吸水率极低，从而解决了涂膜因吸水而造成雨水对涂膜渗入性污染和因水对涂膜增塑变软的吸附性污染，即所谓雨水对涂膜的双重污染问题，能长期保持建筑物的装饰效果。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：将如下各组分按重量百分比备料并编号：(1)甲基丙烯酸甲酯22；(2)丙烯酸丁酯8；(3)N-羟甲基丙烯酰胺0.8；(4)丙烯酸0.3；(5)甲基丙烯酸二甲胺基乙酯0.2；(6)十二烷基苯磺酸钠0.7；(7)烯丙基羟丙基磺酸钠0.4；(8)过硫酸钾0.2；(9)水46；(10)含有叔碳酸乙烯酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾的核乳化液21.4。将组分(1)至(5)组成A，组分(6)与(7)组成B，将A与部分B及部分组分(9)加入乳化器中成乳化单体，然后将剩余的B和组分(9)加入反应器中，在80～90℃温度下，于1小时内均匀加入组分(10)，保温10分钟，接着在同样温度下，将乳化单体和组分(8)于2小时内均匀加入反应器，加料完毕保温1小时，最后降温，并用氨水中和出料。

实施例二：仅改变例一中的部分组分和含量如下：(1)甲基丙烯酸甲酯25；(2)丙烯酸丁酯5；(3)N-羟甲基丙烯酰胺1.0；(4)丙烯酸0.3；(5)甲基丙烯酸二乙胺基乙酯0.5；(6)十二烷基苯磺酸钠0.7；(7)烯丙基羟丙基磺酸钠0.4；(8)过硫酸钾0.4；(9)水43；(10)含有叔碳酸乙烯酯、二甲基丙烯酸(1.3丁二醇)酯、(甲基)丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾的核乳化液23.7，操作工艺同上。

Claims (3)

1、一种耐沾污全丙烯酸酯乳液，含有(甲基)丙烯酸酯、亲水官能单体、乳化剂、引发剂和水，引发剂通常为过硫酸钾，其特征是所述亲水官能单体是在(甲基)丙烯酸中加入胺基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和烯丙基羟丙基磺酸钠的组合物，该乳液还含有核乳化液，所述核乳化液为含有叔碳酸乙烯酯、交联单体的预乳化液，各组分在乳液总量中的重量百分比为：

(甲基)丙烯酸                        0.1～0.3；

胺基丙烯酸酯                        0.1～0.5；

N-羟甲基丙烯酰胺                    0.3～1.0；

十二烷基苯磺酸钠                    0.4～0.7；

烯丙基羟丙基磺酸钠                  0.2～0.5；

甲基丙烯酸甲酯                      20～25；

丙烯酸丁酯                          5～10；

核乳化液                            20～25；

过硫酸钾                            0.1～0.5；

水                                  40～47，各组分的总和为100。

2、按权利要求1所述耐沾污全丙烯酸酯乳液，其特征是所述胺基丙烯酸酯为甲基丙烯酸二甲胺基乙酯或甲基丙烯酸二乙胺基乙酯中的一种。

3、按权利要求1所述耐沾污全丙烯酸酯乳液，其特征是所述交联单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯或二甲基丙烯酸(1.3丁二醇)酯中的一种。