[發(fā)明專利]水性涂料用相變微膠囊乳液及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410745222.6
• 申請(qǐng)日: 2015-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104497202A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪杰;方江海;林金斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三棵樹(shù)涂料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/18
• 分類號(hào): C08F220/18;C08F220/28;C08J3/24;B01J13/14;C09D7/12
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;黃秀婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相變微膠囊乳液及其制備方法，特別涉及一種水性涂料用相變微膠囊乳液及其制備方法，屬于功能性水性涂料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

相變材料是以相-相變化釋放或吸收的熱量來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定的一類綠色環(huán)保材料。相變材料包括無(wú)機(jī)類和有機(jī)類，與無(wú)機(jī)相變材料相比，有機(jī)相變材料具有無(wú)過(guò)冷及析出現(xiàn)象，性能穩(wěn)定，無(wú)毒，無(wú)腐蝕。

對(duì)于石蠟這一類固相-液相循環(huán)變化的相變有機(jī)材料，最大的缺點(diǎn)就是材料易以液體的形式而流失，對(duì)于這個(gè)缺點(diǎn)，其中一個(gè)最有效的解決方法是對(duì)材料進(jìn)行包封。包封所用殼層材料有很多，如聚苯乙烯、聚脲、聚氨酯等等。近年來(lái)，由于聚丙烯酸酯類優(yōu)異的包封性、耐熱性、耐候性、耐紫外性和易加工性能等許多優(yōu)點(diǎn)，作為殼層材料來(lái)研究層出不窮。

為了再次提高聚丙烯酸酯殼層材料的耐熱性、耐候性，更有研究者在聚合過(guò)程中，加入多雙鍵交聯(lián)單體，合成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯，提高耐熱性和耐候性。然而，現(xiàn)有技術(shù)中尚未有能夠針對(duì)殼材上的羥基進(jìn)行交聯(lián)提高耐熱、耐候性的相變微膠囊材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水性涂料用相變微膠囊乳液及其制備方法，本發(fā)明所制備的水性涂料用相變微膠囊乳液不僅能夠滿足在不同溫度下的使用要求，而且在熱成型、熱加工過(guò)程中不會(huì)發(fā)生性能變化，為芯材提供良好的密封性，還能夠針對(duì)殼材上的羥基進(jìn)行交聯(lián)提高耐熱和耐候性，以及提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

本發(fā)明技術(shù)方案一如下：

一種水性涂料用相變微膠囊乳液，由以下原料按以下質(zhì)量配比通過(guò)以下步驟制備而成：

(1)將40-60份水和0.2-0.8份乳化分散劑加入到分散容器中，在350-550rpm轉(zhuǎn)速下分散3-5分鐘并加熱使其溶解為水相，接著在350-550rpm轉(zhuǎn)速下，依次加入0.15-0.6份pH調(diào)節(jié)劑和10-40份芯材，并加熱至60℃以上，之后調(diào)整轉(zhuǎn)速至800-1200rpm，分散25-35分鐘，乳化反應(yīng)得到分散液；

(2)調(diào)整轉(zhuǎn)速至350-550rpm，在分散液中緩慢添加10-20份殼材和0.03-0.2份引發(fā)劑，之后在65-75℃溫度，350-550rpm轉(zhuǎn)速下聚合反應(yīng)5-7h；

(3)停止加熱，加入2-10份交聯(lián)劑，在350-550rpm轉(zhuǎn)速下分散至混合溶液溫度降為室溫；

所述殼材由6.4-11.4份重量份的丙烯酸乙酯和3.60-8.60份重量份的甲基丙烯酸羥丙酯配制而成；

所述芯材采用油性固體芯材，如直鏈烷烴、脂肪酸類、石蠟類、聚乙二醇等低熔點(diǎn)油性芯材。

進(jìn)一步的，

所述油性固體芯材采用石蠟。

所述乳化分散劑采用聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯或者聚乙烯醇與十二烷基苯磺酸鈉按照0.7-0.8：1的重量配比配制而成的復(fù)配液。

所述引發(fā)劑采用偶氮二異丁腈。

所述pH調(diào)節(jié)劑采用堿性pH調(diào)節(jié)劑。

所述堿性pH調(diào)節(jié)劑采用碳酸氫鈉。

所述交聯(lián)劑采用戊二醛或者二乙烯基砜。

所述戊二醛采用質(zhì)量百分比濃度為25％的戊二醛溶液；所述二乙烯基砜采用質(zhì)量百分比濃度為25％的二乙烯基砜溶液。

本發(fā)明技術(shù)方案二如下：

一種用于制備方案一所述的水性涂料用相變微膠囊乳液的制備方法，它包括以下依序進(jìn)行的步驟：

(1)將40-60份水和0.2-0.8份乳化分散劑加入到分散容器中，在350-550rpm轉(zhuǎn)速下分散3-5分鐘并加熱使其溶解為水相，接著在350-550rpm轉(zhuǎn)速下，依次加入0.15-0.6份pH調(diào)節(jié)劑和10-40份芯材，并加熱至60℃以上，之后調(diào)整轉(zhuǎn)速至800-1200rpm，分散25-35分鐘，乳化反應(yīng)得到分散液；

(2)調(diào)整轉(zhuǎn)速至350-550rpm，在分散液中緩慢添加10-20份殼材和0.03-0.2份引發(fā)劑，之后在65-75℃溫度，350-550rpm轉(zhuǎn)速下聚合反應(yīng)5-7h；

(3)停止加熱，加入2-10份交聯(lián)劑，在350-550rpm轉(zhuǎn)速下分散至混合溶液溫度降為室溫。

本發(fā)明所述的水性涂料用相變微膠囊乳液的發(fā)明原理如下：