[發(fā)明專利]一種制造人造石用苯丙乳液、制備方法及其所制成的人造石

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310274401.1
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103342770A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付少輝;易承志
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東海順新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F2/26;C08F4/40;C04B26/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造人造石的苯乙烯丙烯酸酯乳液及其制備方法和所制成的水性人造石，屬于高分子化學(xué)、新材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

人造石是20世紀(jì)30年代首先在美國出現(xiàn)的新產(chǎn)品。人造石的制造方法很多，主要原料是粘合劑和填料等。粘合劑是決定人造石質(zhì)量的最重要因素。從粘合劑角度看，人造大石可以分為無機人造石和有機高分子人造石兩大類。

其中，有機人造石以其優(yōu)越的性能，一直受到人們的追捧。當(dāng)前人造石研究工作進(jìn)展迅猛。它面臨的一些問題，如有機高分子人造石的老化問題、耐腐蝕、阻燃問題及制造方法的污染問題等，以及產(chǎn)品成型后的VOC釋放污染環(huán)境等問題，正在被科學(xué)界逐步研究解決。由于人造石的經(jīng)濟效益與社會效益可觀，其發(fā)展前景必定十分廣泛。

苯乙烯-丙烯酸酯乳液（苯丙乳液）附著力好，膠膜透明，耐水、耐油、耐熱、耐老化性能良好，被廣泛用于建筑涂料。發(fā)明人考慮將其引入到人造石領(lǐng)域。

中國專利申請CN200610028501.6公開了一種建筑用苯乙烯-丙烯酸酯乳液的合成方法，主要解決目前用作外墻涂料的苯丙乳液耐候性差以及用作外墻涂料的同類產(chǎn)品耐玷污性不理想的問題。該發(fā)明通過采用以重量百分比計包括：(a)水40～55%，(b)苯乙烯18～30%，(c)(甲基)丙烯酸酯18～30%，(d)(甲基)丙烯酸0.5～4%；各組分混合后在引發(fā)劑和乳化劑的參與下，在70～85℃進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，制成苯乙烯-丙烯酸酯乳液。該苯丙乳液綜合性能優(yōu)良，配成的外墻涂料耐候性可達(dá)800小時以上，耐玷污性<6%。該種苯乙烯-丙烯酸酯微乳液成膜性、防污性、耐候性較好，但殘余有機小分子較多，容易造成環(huán)境污染。

中國專利申請CN200910219760.0公開了一種苯乙烯-丙烯酸酯微乳液的制備方法。該發(fā)明提供了一種原料用量少、產(chǎn)品固含量高、利于工業(yè)化生產(chǎn)的苯乙烯-丙烯酸酯微乳液的制備方法。該發(fā)明采用如下技術(shù)方案，該發(fā)明的工藝步驟為：單體苯乙烯在加料前用8%的NaOH進(jìn)行處理，目的是去除單體中的阻聚劑-對叔丁基鄰苯二酚；將恒溫水浴鍋加熱到65℃，然后加入乳化劑OP-10?10～34ml，助乳化劑DBS3.75～9.0ml，單體苯乙烯114ml，交聯(lián)劑二乙烯基苯0.8～2.0ml，引發(fā)劑K₂S₂O₈0～25ml，反應(yīng)溫度控制在65～70℃，反應(yīng)6～8h即得苯乙烯-丙烯酸酯微乳液。該種苯乙烯-丙烯酸酯微乳液與無機材料的附著力較好，但成本較高，且殘余單體較多，容易造成環(huán)境污染，不適于用于人造石。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決人造石中存在大量有害VOC（volatile?organic?compounds），并且產(chǎn)品的收縮率大、阻燃性不高、耐熱性差等問題，本發(fā)明提供一種制造人造石用苯乙烯-丙烯酸酯乳液，同時，提供該乳液的制備方法及采用該乳液生產(chǎn)的人造石，該種人造石具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕、耐污染、耐熱、耐水性和很好的硬度。

首先，本發(fā)明提供的一種制造人造石用苯乙烯-丙烯酸酯乳液含有如下配比（質(zhì)量百分比）的各成分：

混合單體????????52%-60%

乳化劑??????????0.5%-0.7%

引發(fā)劑??????????0.09%-0.25%

氧化劑??????????0.05%-0.20%

還原劑??????????0.05%-0.20%

水??????????????余量

其中，混合單體為苯乙烯和丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺中的至少一種；優(yōu)選混合單體是由90-110份的苯乙烯、20-40份的丙烯酸乙酯、20-40份的丙烯酸丁酯和90-100份的丙烯酸異辛酯組成；進(jìn)一步優(yōu)選混合單體是由100份的苯乙烯、30份的丙烯酸乙酯、30份的丙烯酸丁酯和95份的丙烯酸異辛酯組成。

乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸銨、丁二酸磺酸鈉中的至少一種；優(yōu)選十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸鈉中的至少一種。

引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的至少一種；優(yōu)選為過硫酸銨。

氧化劑為雙氧水、丁基過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的至少一種；優(yōu)選為丁基過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的至少一種。