[發明專利]凈味苯丙乳液及以該乳液為成膜物質的凈味涂料

有效

• 申請號: 201410842844.0
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN105884963B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 田海寧;田海水;周志尚;王俊麗
• 申請（專利權）人: 衡水新光化工有限責任公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/06;C08F220/56;C08F2/28;C08F2/26;C09D133/08;C09D125/14;C09D7/61;B01D1/22;B01D1/30
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 唐曙暉,劉明芳

技術領域

本發明涉及一種凈味苯丙乳液及以該乳液為成膜物質的凈味涂料。

背景技術

乳膠漆進入中國家裝市場已有三十多年的歷史，可以說，在中國普通消費者的理念中，乳膠漆就是“建筑墻面涂料”的一個代名詞。目前因環保問題日益受到重視，歐美、日本等涂料廠商相繼推出低VOC、甚至零VOC的乳膠漆，相應所用成膜物由早期的醋酸乙烯系列發展到耐水性能更優的丙烯酸酯共聚物乳液系列，這是因為，醋丙型涂料乳液中殘留單體醋酸乙烯酯親水性大，不僅化學消除難度極高，即使采用蒸餾也難以除掉，因此以醋丙型乳液制備的涂料的氣味一直是制備凈味涂料的難題，且醋丙型涂料的耐水性、耐擦洗性差，故內墻涂料用乳液逐步由苯丙型乳液所替代。傳統的苯丙型乳液本身VOC高、刺激性氣味大，成為令涂料生產廠家和消費者困擾的難題?？梢哉f，迄今國內都未能真正開發出一款綜合性能優異的凈味涂料用苯丙型乳液。雖然國內外很多專利文獻公開了關于凈味涂料乳液的實施方法，通過模仿實驗均未達到其權利要求所陳述的那樣好(US patents:US20080194728，及日本特許公告：JP2008195938A)。幾乎不含VOC和異味(如氨水和各種未反應完全的單體)，所制涂料在涂刷12小時后即可安然入住的全新乳液存在著迫切的需求。

發明內容

本發明人以解決目前國內建筑涂料用苯丙共聚物乳液一直存在殘留單體量高，刺激性氣味大的問題，從而進一步提升國產涂料乳液的競爭力為目的，進行了深入研究，結果發現，通過：(1)選擇特定單體和交聯單體；(2)嚴格控制乳液聚合所用原料中的雜質，如單體的雜質含量，如苯乙烯中的二甲苯，乙苯含量；(3)采用反應型乳化劑進行乳液聚合工藝合成苯丙乳液，減少常規小分子非反應型乳化劑帶來的氣味；(4)乳液滴加聚合完畢后，采用分解前后無氣味的引發劑作為后消除工序的引發劑；(5)乳液合成完畢后，將高溫氮氣與落膜蒸發技術相結合進行殘余單體及單體原料中的其他有機雜質的萃取蒸餾；可以獲得最終乳液的VOC可控制在小于100ppm之內，乳液本身的展色性、機械穩定性、漆膜的耐水性、耐堿性、耐擦洗能力優異的建筑涂料乳液。

本發明的目的是提供一種VOC低于100ppm的苯丙乳液的制備方法，包括：

(1)預乳化：預乳化釜中加入150～300重量份(優選180～220重量份)的去離子水，在攪拌狀態下，加入例如2-16重量份(優選5～12重量份，更優選8-12重量份)的反應型乳化劑(例如包括1-10重量份，優選5-8重量份SR-10和1-6重量份，優選1-3重量份COPS-1)，然后，滴加400-500重量份的由丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)、(甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)和交聯單體組成的單體混合物，高速攪拌乳化，獲得預乳化液；

其中各種單體的相對用量(基于單體總重量)是:

其中，苯乙烯使用乙苯和二甲苯含量≤100ppm或者采用分子蒸餾技術提純的苯乙烯，丙烯酸丁酯使用含量在99.95％以上的丙烯酸丁酯(供應商臺塑，韓國LG及北京東方化工廠)，非聚合性雜質含量丁醇控制在100ppm以下；

(2)聚合：向聚合反應器中加入150～220重量份(優選170～190重量份)的水(并任選加入少量墊底乳化劑例如1～4重量份SR-10)，和添加0或0.05～0.4重量份(優選0.1～0.3重量份)的緩沖劑(例如小蘇打)，攪拌，升溫至80-95℃(優選86-90℃)，添加加入墊底引發劑水溶液(0.2～1.0重量份，優選0.4～0.6重量份墊底引發劑APS或過硫酸鉀溶于5重量份水)，然后，開始滴加步驟(1)所得預乳化液和引發劑水溶液(0.5～1.5重量份，優選0.8～1.2重量份APS溶于20重量份水)，滴加時間控制在150-250分鐘(優選190～220分鐘)，滴加溫度控制在80～90℃(優選83～86℃)，滴加結束后保溫(例如0.5～2小時，優選1小時)，再降溫到58～75℃(優選65～70℃)；

(3)后消除：在55～75℃(優選65～70℃)下，向步驟(2)所得乳液中加入例如0.3～1.5重量份(優選0.5～0.8重量份)的作為一種后消除引發劑A的過氧化氫或雙氧水，經過20～40分鐘(優選25～35分鐘)后滴加例如0.3～1.0重量份(優選0.4～0.7重量份)的作為一種后消除引發劑B的SR-10或亞硫酸氫鈉，滴加時間控制在10～60分鐘(優選15～45分鐘)，滴加完畢后進行第二次保溫，保溫時間為30分鐘-3小時；