[發明專利]高遮蓋力聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液及其制備方法

無效

• 申請號: 201310178221.3
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103265659A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 巫輝;黃亮兵;袁愛麗
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08F218/08
• 分類號: C08F218/08;C08F212/08;C08F2/30;C08F2/26;C09D131/04;C09D5/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及一種高遮蓋力聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯（PVAc/PS）復合乳液及其制備方法。

背景技術

目前我國涂料還停留在低遮蓋率、易褪色老化、性能差的較低檔次水平上。我國大量使用的低成本、高顏料體積濃度的乳液涂料的配方中基料（主要成膜物）的用量只有9%，而添加的助劑在配方成本中所占的比例很大。除了成膜助劑能夠提高乳膠漆的性能以外，其他助劑對乳膠漆的涂膜性能只是改善而沒有顯著提高。以裝飾性能為主的內墻涂料，必須具有很好的遮蓋住基材不見底部的能力。遮蓋力是衡量涂料性能的重要指標之一，而決定涂料遮蓋力的最主要因素是顏料和基料的折射率之差。兩折射率之差越大，顏料的遮蓋能力就越強。聚醋酸乙烯酯乳膠涂料大量用于內墻涂料，如果人們可以研發出具有高遮蓋力的新型聚醋酸乙烯酯乳膠涂料，無需添加高成本的顏填料而直接運用于內墻的涂刷，就能夠大大降低成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出一種高遮蓋力聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液及其制備方法，解決了聚醋酸乙烯酯內墻涂料需要加入顏料來提高遮蓋力的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：高遮蓋力聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯（PVAc/PS）復合乳液，其組分及其組分含量按質量份數計為：醋酸乙烯酯?23.5～25.5份；苯乙烯?15.8～17.0份；辛烷基酚聚氧乙烯醚?1.80～2.40份；十二烷基硫酸鈉?0.35～0.60份；過硫酸鉀或過硫酸銨?0.15～0.26份；去離子水?55.0～60.0份。

高遮蓋力聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液的制備方法，包括有以下步驟：

1）聚醋酸乙烯酯種子乳液的制備

（a）制備預乳化核單體：將0.90～1.20份辛烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.175～0.30份十二烷基硫酸鈉（SDS）和7.83～8.50份去離子水加入到三口燒瓶中，緩慢攪拌至全部溶解得到復合乳化劑溶液，然后稱取23.3～25.5份醋酸乙烯酯（VAc）倒入三口燒瓶中，繼續攪拌均勻，制得乳白色穩定的預乳液；

（b）種子乳液聚合：向四口燒瓶中加入0.45～0.60份辛烷基酚聚氧乙烯醚、0.0875～0.1500份十二烷基硫酸鈉、0.0225～0.0390份過硫酸鉀或過硫酸銨和13.10～18.42份去離子水，緩慢攪拌混合均勻至完全溶解，升溫到70～75℃緩慢滴加步驟（a）所制預乳液，控制滴加速度在4-10s/d，然后以10-24s/d的速度滴加過硫酸鉀或過硫酸銨溶液6.81～11.82份，過硫酸鉀或過硫酸銨溶液必須在預乳液之后滴加完畢，滴畢后恒溫1～2h，自然冷卻出料，經過濾篩過濾得到穩定種子乳液；

2）聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液的制備

取0.45～0.60份辛烷基酚聚氧乙烯醚、0.0875～0.1500份十二烷基硫酸鈉于小燒杯中，加入11.5～16.0份去離子水，緩慢攪拌使其完全溶解且無泡沫得到復合乳化劑溶液，取步驟（b）所制種子乳液置于四口燒瓶中，在恒溫水浴條件下，將制備好的復合乳化劑溶液滴入到種子乳液中，攪拌均勻并逐漸升溫至70～80℃，將15.8～17.0份苯乙烯緩慢滴加到四口燒瓶中，然后緩慢連續滴加6.05～10.51份過硫酸鉀或過硫酸銨溶液，滴完之后保溫1～2h，自然冷卻并過篩出料，即得到聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液。

本發明的作用機理：聚醋酸乙烯酯和聚苯乙烯都是透明的，沒有遮蓋能力，但聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯核殼乳液具有遮蓋能力，作用機理如下：目前普通內墻涂料主要使用碳酸鈣（輕質型和重質型折射率分別為1.52和1.58）、滑石粉（折射率為1.59）、硅灰石粉（折射率為1.63）等顏填料。聚醋酸乙烯酯的折射率為1.47，而聚苯乙烯的折射率為1.59～1.60。聚苯乙烯的折射率與滑石粉、碳酸鈣、硅灰石粉的折射率相當，所以以一定比例制得的聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯核殼乳液遮蓋能力與普通內墻涂料的遮蓋能力相當。當光線通過所得復合乳膠粒的殼層界面、核-殼界面時會發生散射作用，若增大復合乳膠粒的殼層界面比表面積及核-殼界面的微球表面積，光線將會在復合乳膠粒不同界面上經過多次反射積累就會加強聚醋酸乙烯酯乳液的遮蓋能力。

本發明的優點:①聚醋酸乙烯酯/聚苯乙烯復合乳液用作涂料不需要加入昂貴的顏料而具有光學不透明的高遮蓋力，可大大降低成本，遮蓋力最高可達到523.46g/m²；②其制備簡單，反應時間短。

具體實施方式