[發明專利]環保乳化劑制備一種防水涂料乳液

在審

• 申請號: 201410191784.0
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN105086716A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 周衛平;唐翔宇;顏邦民;符穎;馬玄;游激
• 申請（專利權）人: 重慶市化工研究院
• 主分類號: C09D133/08
• 分類號: C09D133/08;C08F220/18;C08F212/08;C08F2/30;C08F2/26
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技術領域

本發明屬于建筑用的聚合物防水涂料領域，特別涉及使用環保型的乳化劑來制備防水涂料乳液。

背景技術

防水涂料乳液是苯乙烯、丙烯酸酯類、丙烯酸三元共聚乳液的簡稱。防水涂料乳液作為一類非常重要的中間化工產品,有其非常廣泛的用途,現已用作建筑涂料、金屬表面乳膠涂料、地面涂料、紙張粘合劑、膠粘劑等領域。影響乳液性能的因素較多，僅物料方面就包括單體用量比例、乳化劑類別用量、引發劑用量、保護膠體、功能單體、緩沖劑等因素，此外，乳液反應條件如反應溫度、體系PH值、滴加乳液與墊底預乳化乳液的比例、引發劑與預乳液滴加速度、反應攪拌速度等對乳液穩定性影響也較大。其中，乳化劑在乳液聚合中起著十分重要的作用，包括對乳膠粒子的穩定性、粒子尺寸以及結構等的影響。

現有的中國專利CN101608087A公開了“聚合物水泥防水涂料丙烯酸乳液”的制備方法，這種專利所使用的乳化劑多是含酚類的表面活性劑，如烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)和烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽，20世紀90年代初發現含APEO的代謝中間體烷基酚類化合物具有弱的雌性激素活性,國外提出了對含APEO物質應在某些情況下采取限制措施?本專利選用的乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨和脂肪醇聚氧乙烯醚系列，這系列綠色環保乳化劑不僅能進一步改善防水涂料乳液的物理化學性能，還能提高乳液的穩定性、涂膜彈性和耐水性。

發明內容

本發明的目的是針對現有制備防水涂料乳液的乳化劑毒性大的缺點，采用環保乳化劑改善乳液性能，優化生產工藝條件，制備出具有高性能的防水涂料乳液。

本發明是按下述方式實現的：

(1)預乳化

在裝有攪拌的三口燒瓶中加入H₂O、助劑（1）依順序加入到反應釜中，開啟攪拌，轉速為80r/min；充分攪拌15min后，再將單體組分丙烯酸丁酯、苯乙烯依順序加入其中；充分攪拌預乳化30min得種子預乳液。

(2)聚合

稱取部分預乳液置于反應釜內，開啟攪拌，升溫，并依序加入H₂O、NaHCO₃、助劑（2）各組分。當釜溫繼續升至80±1℃時，加入1/3引發劑過硫酸銨溶液；反應直至乳液呈現微藍色，之后繼續反應15min；然后開始在150min內滴加剩余預乳化液和剩余2/3引發劑溶液。滴加完畢后保溫60min。保溫結束后，降溫至45℃以下，用氨水調節PH值至合格。溫度降至40℃以下時，加入0.5%（以液料質量計算）消泡劑，攪拌20min；然后過濾出料。

防水涂料乳液配方中各成份占乳液總質量的重量百分比為：

苯乙烯12-25%

丙烯酸丁酯30-42%

助劑（1）5-9%

助劑（2）0.5-0.8%

碳酸氫鈉0.1-0.5%

保護膠體0.1-0.8%

過硫酸銨0.1-0.7%

水39-60%

本發明所述的助劑（1）和助劑（2）為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、乳化劑烷基醇聚氧乙烯醚、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯丙基聚氧乙烯醚的其中一種或其任意混合物；保護膠體為羥乙基纖維素聚甲基丙烯酸鈉(PMANa)、羥乙基纖維素（型號為QP-300）、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇（型號為PVA-1788）的一種或其任意混合物。

本發明與現有的制備防水涂料乳液的技術相比，具有更優良的化學穩定性和抗開裂性。產品檢測技術要求如下表。

產品檢測技術要求表

防水涂料乳液成膜性能。粉液質量比是防水涂料中乳液與水泥粉料的質量比，它直接影響防水涂料的性能。乳液是防水涂料的主要成膜物質，按照專利所述配方，考察防水涂料乳液成膜性能的影響，其結果見下表。

防水涂料乳液成膜性能測試結果表

附圖說明

圖1環保型乳化劑制得防水涂料乳液的FTIR譜圖。

具體實施方式

下面進一步說明本發明實施的配方組成：

實施示例1

苯乙烯12%(質量百分比，下同)，丙烯酸丁酯40%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8%，N-羥甲基丙烯酰胺0.4%，丙烯酰胺0.03%，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸0.02%，烯丙基聚氧乙烯醚0.02%，過硫酸銨0.2%，碳酸氫鈉0.2%，水40%。

實施示例2