[發明專利]一種水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生產工藝

在審

• 申請號: 201410449354.4
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104193881A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 劉勇
• 申請（專利權）人: 江蘇李文甲化工有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/28;C08F230/08;C09D133/12;C09D5/29
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及特殊需求的涂料的主要原料的生產領域，尤其一種耐水性能好的用于水性多彩涂料的丙烯酸酯乳液及其生產工藝。

背景技術

由于丙烯酸樹脂的結構特點決定了其耐水性較差，同時熱塑性丙烯酸樹脂耐高溫性差，高溫返黏，低溫缺乏彈性，膜變脆。有機硅則具有很好的耐熱性、耐候性、耐水性、抗??粉化性和抗紫外光等性能，只是成膜溫度高，黏附能力差。如果將兩者結合，取長補短則大大提高材料性能，用途更廣。

?常規應用于丙烯酸酯乳液的有機硅由于Si-O-C易水解、縮合，從而使聚合物分子間過度交聯而導致穩定性差，難以獲得高硅含量的丙烯酸酯乳液。常規有機硅單體易水解縮合，從而使聚合物分子間過度交聯而導致穩定性差，難以獲得高硅含量的丙烯酸酯乳液。?

常規乳液由于添加了不可聚合的乳化劑，其殘留在乳液中使膠膜出現空隙而不完整，因此，造成了膠膜的耐水性、耐污性和光澤差的問題，聚合物的電性能、光學性質及表面性質等也受到了一定影響。此外，由于有機硅與丙烯酸酯聚合物的相容性較差，成膜后兩種聚合物明顯分相，而小分子乳化劑的存在使得這種不相容性更為突出，從而導致硅丙乳液比純丙乳液涂膜浸水后更容易發白和開裂。而反應性乳化劑不僅有起乳化作用，同時還有可參與反應的基團（雙鍵）。在聚合過程中，反應基團以共價鍵的形式鍵合在乳液粒表面參與反應，從而使乳液性能很大的提高。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種耐水性能好的用于水性多彩涂料的丙烯酸酯乳液及其生產工藝。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生產工藝，所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化劑、引發劑溶液Ⅰ、引發劑溶液Ⅱ和單體經過混合制備而成，所述的單體包括：甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羥乙酯；其生產工藝包括如下：

1）引發劑的制備：將0.2-0.5重量份的引發劑溶于5-10重量份的水中得到引發劑溶液Ⅰ；將0.4-1.2重量份的引發劑溶于30-50重量份的水中得到引發劑溶液Ⅱ；

2）乳化液的制備：向乳化反應釜中依次加入200-250重量份的水、5-9重量份的烯丙基聚醚硫酸銨鹽乳化劑、250-300重量份的甲基丙烯酸甲酯、170-210重量份的丙烯酸丁酯、5-10重量份的甲基丙烯酸和5-10重量份的甲基丙烯酸羥乙酯，攪拌反應50-60min得到乳化液，將乳化液按質量分成兩份：分別為5%的乳化液和95%的乳化液；

3）種子乳液的制備：在反應釜內加入170-200重量份的水、2-5重量份的烯丙基聚醚硫酸銨鹽，攪拌加熱；當溫度升至75-78℃時，停止加熱，將步驟3中的5%的乳化液和步驟1中的引發劑Ⅰ同時滴加到反應釜中，持續攪拌15min，得到種子乳液；

4）殼液的制備：將步驟2中的95%的乳化液和10-15重量份的可聚合有機硅單體經混合形成殼液；

5）核殼乳液的制備：將步驟4中的殼液和步驟1中引發劑Ⅱ同時緩慢滴加到步驟3中含有種子乳液反應釜中，反應釜內溫度控制在80-83℃，3-3.5h內滴加完畢，持續保溫攪拌1-1.5h；

6）后處理：將反應釜降溫，當反應釜溫度降至35-39℃時，加入3-5重量份的氨水調節pH至8-9，0.1-0.2重量份的殺菌劑，0.2-0.4重量份的消泡劑，攪拌30-40min，得到核殼聚乳液；

7）過濾：將步驟6中的核殼聚乳液通過200目的篩網進行過濾，得到水性多彩涂料的原料產品。

本發明采用無皂合成工藝，控制乳液粒徑，提高涂膜性能。無皂乳液聚合就是指在聚合反應時不加乳化劑或僅加入微量乳化劑來進行乳液聚合。無皂乳液與傳統乳液最大的差別在于乳化劑的不同，因此無皂乳液的膠粒成核機理和影響穩定性的因素與傳統乳液完全不同。在無皂乳液中，乳膠粒的穩定性主要通過結合在聚合物鏈或其端基上的離子基團、親水基團等得以穩定，由于消除了低分子乳化劑的影響，乳液涂膜的附著力、耐水性等可以大大提高。

本發明所述的引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，所述的引發劑溶液Ⅰ和Ⅱ為同一種溶質不同濃度的引發劑溶液。

本發明所述的殺菌劑為異噻唑啉酮類；異噻唑啉酮是通過斷開細菌和藻類蛋白質的鍵而起殺生作用的；當涂料與微生物接觸后，能迅速地不可逆地抑制其生長，從而導致微生物細胞的死亡，故對常見細菌、真菌、藻類等具有很強的抑制和殺滅作用；操作安全、配伍性好、穩定性強、使用成本低。