[發明專利]納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液

無效

• 申請號: 200810019036.9
• 申請日: 2008-01-10
• 公開（公告）號: CN101215356A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 安明基
• 申請（專利權）人: 江蘇日出化工有限公司
• 主分類號: C08F220/16
• 分類號: C08F220/16;C08F2/24;C08F2/44;C08K3/36
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技術領域

本發明涉及一種用于制備內外墻及紡織品、印花固色用的彈性乳膠涂料、經過納米二氧化硅改性的彈性丙烯酸酯共聚乳液。

背景技術

純丙烯酸酯彈性共聚乳液主要用于建筑行業中配制內外墻彈性乳膠涂料，目前國內廣泛使用的該種乳液主要由烯類單體、乳化劑、引發劑、PH調節劑和水組成，近來，也有用納米二氧化硅改性的共聚乳液，以提高使用性能。但該類乳液所用乳化劑為辛基壬基酚陰離子、非離子等，是一種含烷基酚類(APE)乳化劑。研究表明，含烷基酚類(APE)乳化劑的存在對人體及相鄰物種(魚類)內分泌系統有一定的傷害作用，因此該乳液不符合環保要求，國外已著手限制。此外，現有彈性乳液中各成分的配比不盡合理，聚合物內部粒子結構的交聯密度也不強，丙烯酸酯的單體結構局限使其耐紫外線性能不好，并且普遍存在耐水性、抗堿性以及延展性差和強度低等諸多不足，影響其使用性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有彈性丙烯酸酯共聚乳液的不足之處，提供一種符合環保要求，又能提高使用性能、擴大應用范圍的納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液。

本發明的技術方案是：納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液主要由烯類單體、乳化劑、引發劑、PH調節劑、金屬交聯劑、去離子水組成，改進之處是所述乳化劑為無烷基酚類乳化劑，包括烷基醚琥珀酸鈉和烷基聚氧乙烯醚，其含量占乳液總量的重量百分比分別為：0.5～2.0％、0.2～0.8％，乳液中其余成份及其重量百分比分別為：

烯類單體：苯乙烯3～15％、丙烯酸丁酯8～25％、丙烯酸二乙基己酯10～28％、(甲基)丙烯酸0.5～0.8％、丙烯酰胺0.3～1.8％、乙烯基三甲氧基硅烷0.1～0.3％、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.1～0.3％；

引發劑：過硫酸銨0.05～0.45％；

PH調節劑：碳酸氫鈉0.02～0.05％；

納米二氧化硅：無揮發性有毒有機物(VOC)納米二氧化硅0.05～0.4％；

金屬交聯劑：氫氧化鈣0.03～0.12％；

去離子水：42～51％。

進一步的方案是：所述無烷基酚類乳化劑還包括聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、烯丙基羥基磺酸鹽、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽中的一種或幾種，其含量占乳液總量的重量百分比分別為：0～0.5％、0～0.3％、0～0.5％；所述金屬交聯劑還包括醋酸鋅、氯化鈣中的一種或幾種，其含量占乳液總量的重量百分比分別為：0～0.25％、0～0.22％。

本發明的共聚乳液中由于利用無烷基酚類乳化劑，該類乳化劑對人類及相鄰物種內分泌系統無傷害，因而使得乳液的應用符合環保要求，值得推廣。同時，本發明對各成分配比關系作了新的調整和改進，在新的配比關系下，納米二氧化硅做為核的部分，并不參加反應，以其它烯類單體包覆于其表面，取其成膜后的物理特性，反射紫外線，從而提高共聚乳液耐紫外線性能。烯基類硅烷偶聯劑更好的參與共聚，烯類單體中的官能團單體與被吸附表面上的水分子結合形成共價體系的氫鍵，使其與吸附層強烈的偶合在一起，使耐水、附著力成倍提高，金屬交聯體系中的價金屬鹽在干燥過程中與處于乳膠粒表層的羧基發生分子鏈間的離子交聯，這樣出現交聯的部分，相對分子質量成倍增加，使涂膜的強度、耐水性、耐候性和耐污性都會提高。因此本發明大大提高共聚乳液的使用性能，可用于制備高檔彈性乳膠涂料。該涂料不僅可用于內外墻裝飾，也可用于紡織品、印花固色，應用范圍廣。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明的組分及含量(重量百分比)：

例一：苯乙烯8、丙烯酸丁酯18、丙烯酸二乙基己酯20、(甲基)丙烯酸0.7、丙烯酰胺1.3、乙烯基三甲氧基硅烷0.3、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.1、無VOC納米二氧化硅0.2、烷基醚琥珀酸鈉1.8、烷基聚氧乙烯醚0.5、氫氧化鈣0.12、過硫酸銨0.35、碳酸氫鈉0.02、去離子水48.61。將以上各組分按常規工藝制得納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液。

例二：苯乙烯15、丙烯酸丁酯8、丙烯酸二乙基己酯27、(甲基)丙烯酸0.8、丙烯酰胺0.5、乙烯基三甲氧基硅烷0.1、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.3、無VOC納米二氧化硅0.35、烷基醚琥珀酸鈉0.6、烷基聚氧乙烯醚0.8、氫氧化鈣0.04、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨0.35、醋酸鋅0.2、過硫酸銨0.4、碳酸氫鈉0.05、去離子水45.51。將以上各組分按常規工藝制得納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯乳液。

例三：苯乙烯5、丙烯酸丁酯25、丙烯酸二乙基己酯15、(甲基)丙烯酸0.5、丙烯酰胺1.6、乙烯基三甲氧基硅烷0.2、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.2、無VOC納米二氧化硅0.1、烷基醚琥珀酸鈉1.2、烷基聚氧乙烯醚0.3、氫氧化鈣0.08、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物0.3、氯化鈣0.15、過硫酸銨0.25、碳酸氫鈉0.03、去離子水50.09。將以上組分按常規工藝制得納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液。