[發明專利]室溫自交聯核殼結構的丙烯酸酯彈性乳液及其制備方法

無效

• 申請號: 201110177802.6
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102321326A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 朱明
• 申請（專利權）人: 三棵樹涂料股份有限公司
• 主分類號: C08L33/08
• 分類號: C08L33/08;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F2/26;C08K5/25;C09D133/08
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技術領域

本發明涉及高分子合成領域，尤其是涉及一種全丙烯酸酯彈性乳液。

背景技術

隨著建筑乳膠漆在建筑外墻越來越多地使用，特別是國家對于外墻外保溫系統在北方的強制使用。在采用普通乳膠涂料來進行維護與裝飾的過程中，經常發現由于乳膠漆本身彈性差，因基層開裂導致涂層開裂從而成片剝落導致整個涂裝體系的失敗。在前幾年這類的問題發生過太多的案例，即使是采用綜合性能較好的硅丙乳液也很難解決彈性不佳的問題。通過選用合適的彈性涂料可以克服乳膠漆膜的這種缺陷。而彈性涂料的關鍵技術在于乳液，沒有高性能的聚合物乳液就不可能有高性能的涂料。

目前提高丙烯酸酯類乳液性能的方法主要有兩種：一種為向丙烯酸酯乳液中引入可交聯的官能團制備交聯型的丙烯酸酯乳液；另外一種方法就是采用內增塑的方法，通過化學的或者物理的方法向丙烯酸酯乳液體系中引入第二種甚至第三種的其他柔性組分實現物理性能的最優化。嚴格意義上來講，通過內增塑的方法來實現乳液彈性的提高是不徹底的，隨著內增塑化學物質的揮發或者緩慢析出，涂料就會逐漸失去彈性從而導致整個涂裝體系出現問題，所以我們一般把這種彈性叫做假彈。而采用可交聯型聚丙烯酸酯乳液為成膜物的新型熱固型乳膠涂料，不僅無公害、省資源，而且由于在固化過程中形成了三維網狀結構，使涂膜的耐水性、耐污染性和硬度等力學性能均得到了很大提高。

近年來，眾多研究人員開展了大量的研究上作來進一步提高丙烯酸酯彈性乳液的性能。中國發明專利申請CN?258685A引入特殊交聯單體，使乳液的耐水性和粘合性都有一定程度的提高，但干膜的彈性及低溫柔韌性不夠，仍不能完全解決涂膜龜裂問題。CN1333299A采用低溫合成工藝制備丙烯酸酯彈性乳液，反應易于控制，不會出現沖釜和物料凝聚現象，制備出的丙烯酸酯高聚物的玻璃化轉變溫度低，彈性好，但易回粘。CN1557850A通過共聚反應將有機硅樹脂接枝在丙烯酸酯大分子上，對耐水性、耐候性等方面都有較大的提高，但對乳液的柔韌性和低溫抗裂性沒有多大提高。CN101885889A采用核殼乳液聚合法，通過添加光固化劑的方法，使乳液在成膜時受到光照而固化交聯，最外層變硬，提高了其抗污性，但是在自然界中紫外線照射不均，一般來說，建筑物的北面就很少能夠接受到紫外線的照射，這樣建筑物北墻上的涂料固化速度較慢，就可能產生“流掛”現象，影響了其使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有更好的耐沾污性、以及具有更優的力學性能的室溫自交聯核殼結構的丙烯酸酯彈性乳液及其制備方法。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：一種室溫自交聯核殼結構的丙烯酸酯彈性乳液，其特征在于：所述丙烯酸酯彈性乳液的各組份按重量份計如下：

去離子水：44～50份

核層單體：30～50份

殼層單體為：5～20份

交聯單體為：0.05～1.0份

交聯劑為：0.05～1.0份

乳化劑：0.5～1.0份

引發劑：0.1～0.3份。

所述核層單體和殼層單體主要包括：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯中的任意幾種組合或者其中的單獨一種構成。

所述核層單體還可以含有至少一種α,β-不飽和羧酸，其中，主單體占單體總用量的90%～99%，更佳為95%～99%；α,β-不飽和羧酸占單體總量的1%～10%，更佳為1%～5%。

所述的α,β-不飽和羧酸采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸。

所述交聯單體采用雙丙酮丙烯酰胺DAAM。

所述交聯劑采用二元與多元羧酸的酰肼，具體為碳酸二酰肼、丙二酸二酰肼、2丁二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼或者是聚合度100以下的含有約10mol%酰肼的Ｎ-氨基聚丙烯酰胺。

所述的乳化劑是采用包括陰離子型、非離子型以及兼具陰離子和非離子功能的乳化劑。

所述的引發劑為過硫酸鹽引發劑，具體為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨。

上述室溫自交聯丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：

步驟1、核層單體預乳化液的制備：在預乳化燒瓶中加入去離子水、乳化劑、核層單體，高速攪拌乳化，制得核層單體預乳化液；

步驟2、殼層單體預乳化液的制備：在預乳化燒瓶中加入去離子水、乳化劑、殼層單體，交聯單體等，高速攪拌乳化，制得殼層單體預乳化液；