本发明专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液及其制备方法，所述的外墙弹性乳液既具有优异的常温及低温弹性，又具有很好的耐沾污性。其原料组成包括以下重量份数的组分：去离子水90‑110份；丙烯酸异辛酯41‑56份；丙烯酸丁酯32‑45份；苯乙烯9.4‑12.6份；甲基丙烯酸甲酯8.6‑12.4份；丙烯酸0.3‑1.6份；甲基丙烯酸0.6‑1.9份；丙烯酰胺0.3‑0.6份；甲基丙烯酰胺0‑0.65份；丙烯酸羟乙酯0.6‑1.3份；甲基丙烯酸羟乙酯0‑1.5份；纳米二氧化钛1‑7份；乳化剂1.6‑7.2份；引发剂0.2‑4份。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种丙烯酸酯乳液及其制备方法，具体涉及一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液及其制备方法。
技术介绍
随着环境温度的交替变化，建筑物的混凝土外墙会不断膨胀和收缩，从而产生破坏性的裂缝。外墙弹性涂料由于具备良好的热胀冷缩的性能，能够有效解决建筑基层表面产生的破坏性裂纹问题而深受市场欢迎。外墙弹性涂料的主要组成是弹性乳液，其玻璃化温度低于环境温度，在使用的环境温度下为弹性体。外墙弹性涂料因具有良好的弹性，涂膜柔软，所以具备较好的拉伸性能。然而外墙弹性涂料在有效保护墙体免受裂缝引起破坏的同时，存在耐沾污性差的问题，即弹性涂膜柔软(尤其是在高温的夏季)表面容易回粘，极易吸附灰尘，大大降低了外墙弹性涂膜的耐沾污性和装饰性。现有技术中为了提高外墙弹性涂料耐沾污性能，主要通过以下两种方式来达到：一、提高外墙弹性涂料配方中的填料用量，使外墙弹性涂料干燥成膜后表面更少弹性乳液不易粘灰，或使用尺寸更小的填料，使外墙弹性涂料成膜更致密不易粘灰。而此方法的明显缺陷是外墙弹性涂料因PVC的提高而导致其弹性下降，尤其是低温弹性下降明显；二、外墙弹性涂料中混拼高硬度的乳液，使外墙弹性涂料干燥成膜后硬度更高，耐沾污性更好。而此方法的明显缺陷是外墙弹性涂料因硬度提高而导致弹性下降尤其是低温弹性下降明显。所以说，现有两种广泛应用的技术都不能解决外墙弹性涂料弹性和耐沾污性之间的矛盾。因此，如何开发一款具有优异弹性同时又有很好的耐沾污性的弹性乳液，是目前丙烯酸酯乳液行业的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，所述的外墙弹性乳液既具有优异的常温及低温弹性，又具有很好的耐沾污性。本专利技术的另一个目的在于提供一种工艺简单的制备上述具有光致亲水效应的外墙弹性乳液的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其原料组成包括以下重量份数的组分：去离子水90-110份；丙烯酸异辛酯41-56份；丙烯酸丁酯32-45份；苯乙烯9.4-12.6份；甲基丙烯酸甲酯8.6-12.4份；丙烯酸0.3-1.6份；甲基丙烯酸0.6-1.9份；丙烯酰胺0.3-0.6份；甲基丙烯酰胺0-0.65份；丙烯酸羟乙酯0.6-1.3份；甲基丙烯酸羟乙酯0-1.5份；纳米二氧化钛1-7份；乳化剂1.6-7.2份；引发剂0.2-4份。进一步地，所述纳米二氧化钛为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛按质量比(10-6):(0-4)混合而成的固体粉末，粒度99％＜1μm。进一步地，所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比(1-10)：(1-10)混合后形成的复合乳化剂。更进一步地，其中所述阴离子乳化剂采用C10-C20烷基硫酸钠、C10-C20烷基磺酸钠、C10-C20烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上任意比例混合物；所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、烷基醇聚氧乙烯醚、EO/PO嵌段共聚物、乙氧基聚丙烯醚嵌段共聚物中的一种或两种以上任意比例混合物。进一步地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种或两种以上按任意比例混合。上述具有光致亲水效应的外墙弹性乳液的制备方法，包括以下步骤：a.底料液A的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的聚合釜中，加入去离子水40-45份、乳化剂0.2-1.8份，升温至釜内温度达到60-90℃；b.预乳化液B的制备：在常温常压下向带有单体计量罐、搅拌器的预乳化罐中加入丙烯酸异辛酯41-56份、丙烯酸丁酯32-45份、苯乙烯9.4-12.6份、甲基丙烯酸甲酯8.6-12.4份、丙烯酸0.3-1.6份、甲基丙烯酸0.6-1.9份、丙烯酰胺0.3-0.6份、甲基丙烯酰胺0-0.65份、丙烯酸羟乙酯0.6-1.3份、甲基丙烯酸羟乙酯0-1.5份、纳米二氧化钛1-7份、乳化剂1.4-5.4份、去离子水40-45份，搅拌混合成均匀的预乳化液，并搅拌10-50分钟备用；c.引发剂溶液C的制备：在常温常压下向带有搅拌器、恒流滴加装置的引发剂罐中加入引发剂0.2-4份，去离子水10-20份，搅拌至完全溶解备用；d.当聚合釜内温度达到60-90℃时，向釜内加入预乳化液B总量的2％-8％，引发剂溶液C总量的10％-90％，5-30分钟后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向聚合釜内滴加剩余的预乳化液B和引发剂溶液C，滴加时间控制在180-300分钟，并使引发剂溶液C比预乳化液B晚0-15分钟滴加完毕；e.控制聚合釜内温度处于60-90℃保温1-2小时，降温并用氨水将pH调节至7-9，搅拌0.5-1小时，过滤出料，即可得到具有光致亲水效应的外墙弹性乳液。本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术所述乳液采用内增塑方式，即设计很低的玻璃化转变温度(Tg)来获得真弹性，明显优于市面上很多的假弹乳液。市面上的假弹乳液多为Tg介于-15℃～0℃之间，并往乳液中添加一定量的成膜助剂以降低最低成膜温度(MFT)，常温下获得较好弹性，而此种假弹乳液在真正的低温下并不具备好的弹性。如遇到-20℃的环境温度，Tg为-15℃的假弹乳液则失去弹性，与普通乳液无异。本专利技术所述乳液通过提高具有柔性支链的软单体丙烯酸丁酯及丙烯酸异辛酯的用量、减少具有刚性支链的硬单体苯乙烯及甲基丙烯酸甲酯的用量，设计Tg介于-45℃～-30℃之间，制备获得的乳胶粒子链段之间刚性小，在高温至低温的广泛温度范围内都具有非常优秀的柔性，为真弹乳液，具有优异的常温及低温弹性。同时本专利技术所述乳液因为无需额外添加成膜助剂，因此对环境影响小，属于环保产品。2)本专利技术乳液添加纳米二氧化钛以获得光致亲水效应。通常情况下，二氧化钛薄膜表面与水有较大的接触角约72°，但当二氧化钛表面受到紫外线照射时，二氧化钛的价带电子被激发到了导带，分别生成Ti3+和氧空位，空气中的水分子与氧空位键合形成表面羟基，形成物理吸附水层，其表面就会有极强的亲水性，与水的接触角减少到5°以下，甚至水滴可以完全浸润二氧化钛薄膜表面，薄膜具有的这种性质称为超亲水性，而二氧化钛的此类特性被称作光致亲水效应。薄膜获得超亲水性后，因水能完全在其表面铺展、能够很好地带走污染物质，因此具有优异的耐沾污性能。纳米二氧化钛添加到涂料中，同样能够使涂料获得光致亲水效应。而本专利技术所述乳液在制备过程中加入纳米二氧化钛获得的光致亲水效应，明显比传统的在制备外墙弹性涂料过程中添加纳米二氧化钛获得的光致亲水效应更优异。传统的利用纳米二氧化钛获得光致亲水效应的涂料，都是往涂料配方中添加纳米二氧化钛或纳米二氧化钛分散体并简单机械分散而获得的。此种分散工艺效率低下，并不能使纳米二氧化钛以纳米微粒形态均匀分布于涂料中，因此获得的光致亲水效应性能并不十分优异。本专利技术所述乳液优点在于纳米二氧化钛在合成过程中添加，采用原位聚合法，使单体在纳米二氧化钛层间反应，二氧化钛粒子以纳米微粒形态均匀包覆在类球状聚合物乳胶粒子外层。所述乳液应用于外墙弹性涂料中，涂膜干燥成膜过程中二氧化钛仍然以纳米形态包覆于乳胶粒子外层，当乳胶粒子聚结融合成膜后，纳米二氧化钛在涂层表面形成均匀致密的薄膜。因此所述乳液制得的外墙弹性涂料其纳米二氧化钛比表面积更大、具有更强的光致亲水效应，耐沾污效果更好。3)本专利技术所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，其原料组成包括以下重量份数的组分：去离子水90‑110份；丙烯酸异辛酯41‑56份；丙烯酸丁酯32‑45份；苯乙烯9.4‑12.6份；甲基丙烯酸甲酯8.6‑12.4份；丙烯酸0.3‑1.6份；甲基丙烯酸0.6‑1.9份；丙烯酰胺0.3‑0.6份；甲基丙烯酰胺0‑0.65份；丙烯酸羟乙酯0.6‑1.3份；甲基丙烯酸羟乙酯0‑1.5份；纳米二氧化钛1‑7份；乳化剂1.6‑7.2份；引发剂0.2‑4份。
【技术特征摘要】
1.一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，其原料组成包括以下重量份数的组分：去离子水90-110份；丙烯酸异辛酯41-56份；丙烯酸丁酯32-45份；苯乙烯9.4-12.6份；甲基丙烯酸甲酯8.6-12.4份；丙烯酸0.3-1.6份；甲基丙烯酸0.6-1.9份；丙烯酰胺0.3-0.6份；甲基丙烯酰胺0-0.65份；丙烯酸羟乙酯0.6-1.3份；甲基丙烯酸羟乙酯0-1.5份；纳米二氧化钛1-7份；乳化剂1.6-7.2份；引发剂0.2-4份。2.如权利要求1所述的一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，所述纳米二氧化钛为金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛按质量比(10-6):(0-4)混合而成的固体粉末，粒度99％＜1μm。3.如权利要求1所述的一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比(1-10)：(1-10)混合后形成的复合乳化剂。4.如权利要求3所述的一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，所述阴离子乳化剂采用C10-C20烷基硫酸钠、C10-C20烷基磺酸钠、C10-C20烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上任意比例混合物；所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、烷基醇聚氧乙烯醚、EO/PO嵌段共聚物、乙氧基聚丙烯醚嵌段共聚物中的一种或两种以上任意比例混合物。5.如权利要求1所述的一种具有光致亲水效应的外墙弹性乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种或两种以上按任意比例混合。6.权...
【专利技术属性】
技术研发人员：董宇军，江彬，杨文涛，
申请(专利权)人：佛山市顺德区巴德富实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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