[發明專利]丙烯酸乳液及其應用

無效

• 申請號: 201010105132.2
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101775189A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 周加祥;包柏青;楊二霞;楊偉紅
• 申請（專利權）人: 江蘇柏鶴涂料有限公司;江蘇柏鶴化工集團
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08L31/04;C08L25/14;C08L61/32;C08L61/24;C08K5/25;C09D133/12;C09D131/04;C09D125/14;C09D7/12;C09D5/08
• 代理公司: 上海衡方知識產權代理有限公司 31234
• 代理人: 包文超

技術領域

本發明涉及一種用于制造水性涂料的原料，尤其涉及一種丙烯酸乳液，作為水性涂 料中主要的成膜物。

背景技術

水性丙烯酸乳液廣泛應用于水性涂料中，比如：內外墻建筑涂料幾乎全部采用水性 丙烯酸乳液。通常水性丙烯酸乳液由丙烯酸單體、醋酸乙烯和苯乙烯等單體在乳化劑存 在下，在水中經乳液聚合形成。典型的乳液聚合及乳膠漆制備工藝可參見《涂料工藝》 (第三版)下冊，化學工業出版社1997年，197-229頁。

水性丙烯酸乳液存在兩個顯著的缺點：首先是漆膜較軟，這是因為水性丙烯酸乳液 需要在水溶劑揮發后通過微乳的融合形成連續的漆膜，沒有交聯反應，如果聚合物玻璃 化溫度(Tg)太高的話，導致成膜困難，而Tg低則漆膜必然硬度低，通常指甲即可劃 破；第二個缺點是防腐蝕性能不好，這是因為水性丙烯酸依靠單體的親水性或者乳化劑 的親水性形成穩定的乳液，在成膜后這些親水基團就導致漆膜的耐水性極差，因而通常 的水性丙烯酸做成的防銹涂料一般耐鹽霧只能達到100-200小時，而溶劑型的一般能達 到500-1000小時。

通過交聯成膜的方法可以很好地解決以上問題。通過交聯，漆膜的硬度和防腐蝕性 能都得到很大的提高。最簡單的方法是雙組分丙烯酸聚氨酯涂料：以丙烯酸乳液為A 組分，二異氰酸酯或多異氰酸酯為B組分，兩組分混合后即可施工。該方法的缺點是 丙烯酸乳液中的水會消耗部分異氰酸酯，導致交聯困難，以及由于過多的水與異氰酸酯 產生二氧化碳，從而導致漆膜鼓泡。

目前比較好的交聯技術是自交聯型丙烯酸乳液：向水性聚合物乳液中的聚合物大分 子鏈上引入酮羰基，并以肼或酰肼作交聯劑使乳液實現室溫交聯。可以向聚合物大分子 鏈上引入酮羰基的不飽和單體包括雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)、(甲基)丙烯醛、甲基乙 烯基酮、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙基酯等。由于DAAM毒性小、容易購買，還能增強 涂料粘結性能，所以現在主要用DAAM作為官能單體向丙烯酸酯乳液共聚物鏈上引入 酮羰基。常用的交聯劑主要是己二酸二酰肼(ADH)。ADH可直接加入到已引入酮羰 基的丙烯酸酯乳液中(涂料工業，2008，38(12)，30)，交聯機理是水揮發乳液成膜時， 酮羰基與胺基發生反應生成腙類化合物，從而實現室溫交聯。

但即使按照上述方法進行交聯，水性丙烯酸乳液的防腐蝕性能仍不夠理想，通常鹽 霧實驗只能達到200-300小時。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種丙烯酸乳液，該乳液含有氟酮羥基丙烯酸樹脂，使 得丙烯酸乳液的防腐蝕能力顯著提高。

本發明的另一個目的在于提供一種水性丙烯酸涂料，將含有氟酮羥基丙烯酸樹脂的 丙烯酸乳液作為主要成膜物再配合以其它組分，制得的涂料不僅附著力好、硬度高、柔 韌性和耐化學腐蝕性等性能也很優異。

本發明提供的一種丙烯酸乳液，包括氟酮羥基丙烯酸樹脂，以及作為交聯劑的己二 酸二酰肼(ADH)和水溶性氨基樹脂。

本發明所述的氟酮羥基丙烯酸樹脂是由含有酮羰基的不飽和單體、羥基丙烯酸單 體、乙烯基單體和含氟不飽和單體在水中進行自由基聚合制得。

另一種本發明提供的氟酮羥基丙烯酸樹脂，由占單體總重量0.5-10％的含有酮羰基 的不飽和單體、2-10％的羥基丙烯酸單體、50-95％的乙烯基單體和2-30％的含氟不飽和 單體在水中進行自由基聚合得到。自由基聚合是本領域普通技術人員常用的一種聚合技 術，在有關高分子聚合物教科書的指導下，就能獲得本發明所述的氟酮羥基丙烯酸樹脂。

本發明所述的含有酮羰基的不飽和單體選自于以下一種或幾種單體的組合：雙丙酮 丙烯酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯或甲基丙烯酸 乙酰氧基乙基酯，優先選擇雙丙酮丙烯酰胺。