[發明專利]一種聚丙烯酸酯可再分散乳膠粉及其制備方法有效
| 申請號: | 201410373023.7 | 申請日: | 2014-07-31 |
| 公開(公告)號: | CN104151760B | 公開(公告)日: | 2017-02-15 |
| 發明(設計)人: | 謝德龍;廖慨;張心亞;王利寧 | 申請(專利權)人: | 華南理工大學 |
| 主分類號: | C08L33/08 | 分類號: | C08L33/08;C08L33/12;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/36;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F220/58;C08F2/26;C08F2/30;C08J3/12;C09D133/08 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 聚丙烯酸酯 再分 乳膠 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種可再分散乳膠粉,具體為一種聚丙烯酸酯可再分散乳膠粉及其制備方法。
背景技術
現在使用的建筑乳膠涂料是由成膜物質(高分子聚合物)、顏填料、助劑和水組成,其中助劑和水是為了生產和儲運涂料用的,占涂料質量和價格的一半以上。為了滿足涂料儲存及施工性能而添加的防腐劑、增稠劑、防霉劑、防沉劑等助劑,是建筑涂料帶來環境污染物VOC的主要來源,如果建筑涂料做成干粉狀,使用時加水攪拌即可,則可以省去這些助劑,可再分散聚合物乳膠粉的出現使得干粉狀建筑涂料成為無VOC污染可能。
可再分散聚合物乳膠粉是從聚合物母體乳液出發,經干燥粉化技術得到,加水分散后,可重現生成和原來聚合物乳液性能相同、用途相似的再生乳液。制備出這種聚合物母體乳液及其乳膠粉,并在此基礎上開干粉建筑涂料有重要的經濟意義和社會意義。雖然已開發出聚醋酸乙烯‐乙烯可再分散乳膠粉,但其分散性較差,只能分散至1微米的再生液,不能用于制備干粉狀建筑涂料,而只可建筑膩子等添加劑使用。
丙烯酸酯類聚合物以其優良的耐候性、耐水性、耐酸堿性、耐玷污性、無毒、對環境友好、廉價等性能,被廣泛運用于建筑材料領域。制備和開發丙烯酸類聚合物乳膠成為建筑材料研究的一個新方向。有專利通過設計制備內軟外硬的乳液以減少噴霧干燥過程中發生粘連來制備可再分散聚合物乳膠粉,同時為了滿足乳膠粉的再分散性,在殼層加了大量親水單體;制備的可再分散聚合物乳膠粉雖然具有很好的流動性和再分散性,但再分散液成的膜耐水性差,且在低溫下不成膜,限制了丙烯酯類可再分散乳膠粉的使用。
發明內容
本發明的目的針對上述可再分散乳膠粉存在的不足,提供一種組成膠粒的聚合物玻璃化溫度(Tg)從膠粒中心至表面逐漸變化,同時引入具有內增塑的交聯型功能單體的丙烯酸酯聚合物乳液制成具有很高的收粉率,且具有很好的再分散性,成膜性好,膜致密,耐水性好,非常適合用于制備粉狀建筑涂料的聚丙烯酸酯可再分散乳膠粉。
本發明的另一目的是提供一種丙烯酸酯聚合物可再分散乳膠粉的制備方法。
為達到上述目的,本發明是這樣實現的:
一種聚丙烯酸酯可再分散乳膠粉:將pH調節劑加入65~75質量份的丙烯酸酯聚合物乳液中,攪拌均勻,調節pH值至8~9,然后加入15~20質量份的干燥助劑攪拌均勻得到噴霧干燥混合物液;將噴霧干燥混合液經噴霧干燥制備聚丙烯酸酯可再分散乳膠粉,添加2~8質量份的抗結塊劑混合均勻;
所述抗結塊劑為硅酸鋁、碳酸鈣、滑石粉、高嶺土和二氧化硅中的一種或多種;
所述丙烯酸酯聚合物乳液由以下質量百分數的組分制成:
所述引發劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉和過硫酸銨中的一種或多種;
所述乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑復配,陰離子型與非離子型質量比為(1~3):1,陰離子乳化劑為十二烷基二苯醚磺酸二鈉,十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的一種或多種;非離子乳化劑是吐溫20、吐溫80、聚氧乙烯仲辛酚醚‐10和壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種;
所述甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸異辛酯中的一種或多種;
所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸異辛酯中的一種或多種;
所述羥烷基酯為丙烯酸‐2‐羥基乙酯、丙烯酸‐3‐羥基丙酯、丙烯酸‐2‐羥基丁酯、丙烯酸‐5‐羥基戊酯、丙烯酸‐6‐羥基己酯、甲基丙烯酸‐2‐羥基乙酯和甲基丙烯酸‐3‐羥基丙酯中的一種或多種。
為進一步實現本發明目的,優選地,噴霧干燥時設置噴霧干燥器的進口溫度為125~150℃,通過調節進料速度控制出口溫度為65~80℃,霧化機轉速為21600~24000rpm。
所述的pH調節劑為質量濃度1~10%的氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣水溶液中的一種或多種。
所述干燥助劑為硅溶膠,硅溶膠的質量百分濃度為20~40%。
所述烷基羧酸為甲基丙烯酸和/或丙烯酸;
所述丙烯基酰胺為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N'‐亞甲基雙丙烯酰胺、N‐羥甲基丙烯酰胺和N‐異丙基丙烯酰胺中的一種或多種;
所述酰肼為對甲苯磺酰肼、N,N'‐二乙酰肼、順丁烯二酰肼、己二酰肼和癸二酸二酰肼中的一種或多種。
所述丙烯酸酯聚合物乳液制備方法包括的步驟如下:
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