[發(fā)明專利]一種超低VOC含量的苯丙乳液及其制備方法

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• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107141394A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 李文浩;羅云
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區(qū)巴德富實業(yè)有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F220/06;C08F230/08;C08F222/14;C08F220/40;C08F2/26;C09D125/14;C09D133/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂

技術領域

本發(fā)明涉及一種苯丙乳液，具體說是一種超低VOC含量的苯丙乳液及其制備方法，屬于建筑涂料技術領域。

背景技術

隨著生活水平的提高，人們對于居住環(huán)境的環(huán)保凈味的需求日益增高，中國的《室內裝飾裝修材料有害物含量》規(guī)定：墻面漆中的VOC含量須≤200g/L；環(huán)境標志認證標準也要求墻面漆除水后的VOC含量要≤80g/L；發(fā)達國家的標準則更嚴苛，如歐盟標準中墻面漆的VOC含量須≤75g/L。

而目前市面上常用的苯丙乳液大多數(shù)VOC含量偏高，配成建筑涂料使用時，其VOC含量普遍高于環(huán)境標志認證要求的墻面漆除水后的VOC含量標準(80g/L)，對居住的室內環(huán)境造成污染，氣味大且不環(huán)保，嚴重影響居住者的身體健康。此外，目前絕大部分建筑乳液的生產周期普遍較長，能耗大、產品生產效率偏低等，且部分存在操作復雜，批次間穩(wěn)定性低等現(xiàn)象。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種環(huán)保凈味，超低VOC含量的苯丙乳液。

本發(fā)明的另一個發(fā)明目的在于提供一種上述乳液的極短周期的制備方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：一種超低VOC含量的苯丙乳液，按質量份計，包括以下組分，水80-130份，乳化劑5-20份，苯乙烯20-50份，丙烯酸丁酯20-50份，丙烯酸0.5-5份，交聯(lián)單體1-5份，過硫酸鹽0.2-1份，氧化劑0.1-1份，還原劑0.2-1份。

所述乳化劑為對苯乙烯磺酸鈉、乙氧基化烷基硫酸鈉、磺基琥珀酸乙氧基乙醇單酯二鈉鹽中的一種或上述成分以任意比例混合。

所述交聯(lián)單體為乙烯基三甲氧基硅烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯中的一種或上述成分以任意比例混合。

所述過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀和過硫酸鈉中的一種或上述成分以任意比例混合。

所述氧化劑為過氧化氫。

所述還原劑為抗壞血酸。

本發(fā)明還提供了一種上述超低VOC含量的苯丙乳液的制備方法，包括以下步驟：

a)常溫常壓下，將2-10份的乳化劑和10-20份的水在乳化缸中混合，充分攪拌溶解后，依次加入配方量的苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交聯(lián)單體并均勻攪拌15-30分鐘，制得預乳化液備用；

b)在反應釜的釜底加入40-50份的水和剩余乳化劑，升溫至80-95℃，待溫度穩(wěn)定后，一次性投入10-15份步驟a)中制得預乳化液作為種子到反應釜,攪拌0.5-1分鐘后，將0.1-0.5份的過硫酸鹽引發(fā)劑用2-10份水充分溶解后加入進行反應，種子充分反應10-30分鐘；

c)將剩余過硫酸鹽引發(fā)劑用5-15份水完全溶解，將0.1-0.3份的還原劑用剩余水完全溶解，備用；

d)上述步驟b)完成后，在80-95℃，將步驟a)中剩余預乳化液與步驟c)中配好的過硫酸鹽引發(fā)劑水溶液以及還原劑水溶液同時滴加反應80-120min，即完成聚合；

e)上述步驟d)完成后，將溫度降至70-90℃，然后將0.05-0.3份氧化劑和0.05-0.4份的還原劑分別直接加至反應釜中；

f)上述步驟e)完成后，降溫到60-80℃，同時滴加剩余的氧化劑和剩余的還原劑，滴加20-30min，滴完后保溫5-15分鐘，然后降溫40-55℃使用燒堿中和PH值至7-8，過濾即得超低VOC含量的苯丙乳液。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的超低VOC含量的苯丙乳液，選擇的單體競聚率相近，利于充分反應，減少了殘余單體含量，且設計的乳液能在室溫(25℃)成膜，無需額外添加成膜助劑，進一步減少乳液VOC含量。

2、本發(fā)明的超低VOC含量的苯丙乳液，通過取種反應提供良好的反應場所，并通過較高溫度配合氧化還原體系聚合，反應充分且反應效率高，從而進一步減少殘余單體含量。

3、本發(fā)明采用獨有的后處理技術，預乳化滴加完畢后，直接降溫進行后處理，與傳統(tǒng)的保溫后再后處理的工藝相比，能夠在未參與反應的殘余單體遷移進入到乳膠粒子里面之前，即殘余單體還存在水相中或乳膠粒表面的時候，通過氧化還原快速產生自由基使殘余單體再次充分反應，大幅度降低體系中殘余單體含量，同時，滴完預乳化液不保溫的工藝也大大縮短了生產周期，降低能耗。

4、本發(fā)明的后處理所使用的氧化還原劑本身VOC含量極低，保證了極低的殘余單體含量，也保證了體系極低的VOC含量。

5、通過氧化還原滴加工藝，以及獨有的、快速的后處理技術，使反應周期遠遠短于普通工藝生產的苯丙乳液，且由于生產周期短，工藝簡單，產品批次間穩(wěn)定性高。