一种高耐沾污弹性乳液的制备方法技术

本发明专利技术涉及外墙涂料技术领域，具体为一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，通过两阶段聚合而成，其原料按重量份数计，包括以下组分：去离子水400‑500份，阴离子乳化剂1‑10份，非离子乳化剂1‑10份，磷酸酯单体0.5‑5份，室温自交联单体A组分0.2‑5份，亲水功能单体1‑50份，环氧基单体1‑30份，第一阶段羧基单体1‑100份，主单体400‑500份，pH缓冲剂1‑10份，引发剂0.2‑10份，硅烷偶联剂0.1‑1份，第二阶段羧基单体0.5‑50份，第二阶段羟基单体1‑50份，第二阶段胺基单体1‑50份，第二阶段双亲水基单体1‑20份，室温自交联单体B组分0.1‑2.5份，紫外光交联剂1‑10份，pH调节剂2‑10份，消泡剂0.2‑10份，防腐剂0.1‑5份。与现有技术相比，本发明专利技术制备得到的高耐沾污弹性乳液具有优异拉伸强度、断裂伸长率以及优异的耐沾污性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐沾污弹性乳液的制备方法
本专利技术涉及外墙涂料
，具体为一种高耐沾污弹性乳液的制备方法。
技术介绍
1997年，美国罗门哈斯公司率先将外墙弹性涂料乳液PrimalAC2438推向中国市场，自此，我国建筑外墙的涂装，开始步入高质量，高寿命时代。从此国内众多生产厂家开始模仿AC-2438。1997年至2010年，美国的罗门哈斯公司，德国BASF公司及日本的昭和公司以及美国的路博润公司都相继推出具有自己特色的外墙弹性涂料用乳液，2004年罗门哈斯公司又推出AC-2468弹性外墙涂料乳液，该产品革除了AC-2438的部分缺陷，改善了耐沾污性。随着外部环境的变化，现有外墙弹性涂料也逐渐暴露出许多不足。尤其面对环境污染越来越重，大气中夹杂大量各种尘埃和带油性的烟雾，导致多数外墙弹性涂料因表面变脏而失去美观装饰性。外墙弹性涂料沾附污染可分为两种:一是附着性污染；二是吸入性污染。附着性污染是指污染物仅物理吸附在涂料的漆膜表面；吸入性污染是指在附着性污染的基础上，污染物进入到涂料的漆膜内部，其造成的漆膜污染是不易去除的。由于外墙弹性涂料的使用寿命与其耐沾污性紧密相关，因此耐沾污性的好坏已成为外墙弹性涂料推广应用的主要障碍。新版外墙弹性涂料标准于2014年12月1日起，开始生效。新标准采用常温干燥和80℃强制干燥相结合的制膜方式。新标准下，弹性漆对弹性乳液的要求更高，既要求良好的弹性和强度，同时对耐沾污的要求也提高。目前，提升弹性乳液耐沾污性能的方法有：1.通过提高配方PVC，使得漆膜较硬，灰尘比较难吸附在上面来提升耐沾污性；2.通过与硬乳液混拼来提升漆膜硬度达到提升耐沾污性的目的。这两种方法都存在共同缺点，就是会使得弹性乳液的延伸率降低，拉伸性能和耐沾污性不均衡，如果应用在外墙，还会引起粉化、附着力差等问题。因此，开发研制综合性能优异的外墙涂料具有非常广阔的应用前景和社会效益。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，旨在解决现有技术中弹性外墙乳液涂料的拉伸性能和耐沾污性不均衡，耐沾污性能、附着力较差等问题。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，包括以下步骤：A)将第一份去离子水与阴离子乳化剂、非离子乳化剂混合均匀，得到乳化剂溶液；B)将磷酸酯单体、室温自交联单体A组分、亲水功能单体、环氧基单体、第一阶段羧基单体与主单体混合，在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散，并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液；C)将第二份去离子水和pH缓冲剂加入到反应器中，在搅拌条件下，升温至80-84℃，将第一份分散液和第一份引发剂加入到反应器中，进行反应，得到种子液；D)将硅烷偶联剂加入到第二份分散液中搅拌均匀，得到混合液A，并将混合液A按比例分成第一份混合液A和第二份混合液A；E)向所述种子液中滴加第三份去离子水与第二份引发剂的混合液B，同时，向所述种子液中滴加第一份混合液A，待第一份混合液A滴加完成的同时，停止滴加混合液B，滴加时间为150-210min，滴加完成后保温40-60min，得到混合液C；F)将第二阶段羧基单体、第二阶段羟基单体、第二阶段胺基单体、第二阶段双亲水基单体加入到所述混合液C中，搅拌25-35min，然后滴加第二份混合液A和剩余的混合液B，滴加完成后保温90-150min，降温至50℃，加入温室自交联单体B组分、紫外光交联剂、pH调节剂、消泡剂、防腐剂，搅拌均匀得到弹性乳液。进一步地，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、异构十三醇聚氧乙烯醚(3-8个EO)硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠中的一种或多种；所述非离子乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚(9-10个EO)、异构十三醇聚氧乙烯醚(26-30个EO)、异构十三醇聚氧乙烯醚(38-42个EO)中的一种或多种。进一步地，所述磷酸酯单体为乙烯基磷酸酯、甲基丙烯酸烷基磷酸酯、羟基甲基丙烯酸酯磷酸中的中的一种或多种；所述室温自交联单体A组分为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种；所述亲水功能单体为丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种；所述环氧基单体为丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述第一阶段羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或多种；所述主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。进一步地，所述pH缓冲剂为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或多种；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。进一步地，所述第二阶段羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或多种；所述第二阶段羟基基单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种；所述第二阶段胺基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种；所述第二阶段双亲水基单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、衣康酸中的一种或多种。进一步地，所述室温自交联单体B组分为己二酰肼；所述紫外光交联剂为二苯甲酮同系物或安息香苯甲醚同系物中的一种或多种；所述pH调节剂为氨水、碳酸氢钾中的一种或多种。进一步地，按重量份数计，所述制备方法中涉及组分的质量关系如下：步骤A)中的第一份去离子水、步骤C)中的第二份去离子水、步骤E)中的第三份去离子水共为400-500份，其中，第一份去离子水、第二份去离子水和第三份去离子水分别占去离子水总重量的40-50％、30-50％和10-20％；步骤A)中阴离子乳化剂1-10份，非离子乳化剂1-10份；步骤B)中磷酸酯单体0.5-5份，室温自交联单体A组分0.2-5份，亲水功能单体1-50份，环氧基单体1-30份，第一阶段羧基单体1-100份；步骤C)中pH缓冲剂1-10份；步骤C)中的第一份分散液、步骤D)中的第二份分散液分别占步骤B)得到分散液总重量的5-12％和88-95％；步骤C)中的第一份引发剂、步骤E)中的第二份引发剂共为0.2-10份，其中，第一份引发剂和第二份引发剂分别占引发剂总重量的25-35％和65-75％；步骤D中硅烷偶联剂0.1-1份；步骤E)中的第一份混合液A、步骤F)中的第二份混合液A分别占步骤D)得到混合液A总重量的85-95％和5-15％；步骤F)中第二阶段羧基单体0.5-50份，第二阶段羟基单体1-50份，第二阶段胺基单体1-50份，第二阶段双亲水基单体1-20份，室温自交联单体B组分0.1-2.5份，紫外光交联剂1-10份，pH调节剂2-10份，消泡剂0.2-10份，防腐剂0.1-5份。进一步地，步骤B)中分散时间为25-35min；步骤E)中，滴加温度80-84℃，滴加时间为180-210min。本专利技术还提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA)将第一份去离子水与阴离子乳化剂、非离子乳化剂混合均匀，得到乳化剂溶液；/nB)将磷酸酯单体、室温自交联单体A组分、亲水功能单体、环氧基单体、第一阶段羧基单体与主单体混合，在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散，并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液；/nC)将第二份去离子水和pH缓冲剂加入到反应器中，在搅拌条件下，升温至80-84℃，将第一份分散液和第一份引发剂加入到反应器中，进行反应，得到种子液；/nD)将硅烷偶联剂加入到第二份分散液中搅拌均匀，得到混合液A，并将混合液A按比例分成第一份混合液A和第二份混合液A；/nE)向所述种子液中滴加第三份去离子水与第二份引发剂的混合液B，同时，向所述种子液中滴加第一份混合液A，待第一份混合液A滴加完成的同时，停止滴加混合液B，滴加时间为150-210min，滴加完成后保温40-60min，得到混合液C；/nF)将第二阶段羧基单体、第二阶段羟基单体、第二阶段胺基单体、第二阶段双亲水基单体加入到所述混合液C中，搅拌25-35min，然后滴加第二份混合液A和剩余的混合液B，滴加完成后保温90-150min，降温至50℃，加入温室自交联单体B组分、紫外光交联剂、pH调节剂、消泡剂、防腐剂，搅拌均匀得到弹性乳液。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将第一份去离子水与阴离子乳化剂、非离子乳化剂混合均匀，得到乳化剂溶液；
B)将磷酸酯单体、室温自交联单体A组分、亲水功能单体、环氧基单体、第一阶段羧基单体与主单体混合，在搅拌条件下加入到所述乳化剂溶液中进行分散，并将分散液按比例分成第一份分散液和第二份分散液；
C)将第二份去离子水和pH缓冲剂加入到反应器中，在搅拌条件下，升温至80-84℃，将第一份分散液和第一份引发剂加入到反应器中，进行反应，得到种子液；
D)将硅烷偶联剂加入到第二份分散液中搅拌均匀，得到混合液A，并将混合液A按比例分成第一份混合液A和第二份混合液A；
E)向所述种子液中滴加第三份去离子水与第二份引发剂的混合液B，同时，向所述种子液中滴加第一份混合液A，待第一份混合液A滴加完成的同时，停止滴加混合液B，滴加时间为150-210min，滴加完成后保温40-60min，得到混合液C；
F)将第二阶段羧基单体、第二阶段羟基单体、第二阶段胺基单体、第二阶段双亲水基单体加入到所述混合液C中，搅拌25-35min，然后滴加第二份混合液A和剩余的混合液B，滴加完成后保温90-150min，降温至50℃，加入温室自交联单体B组分、紫外光交联剂、pH调节剂、消泡剂、防腐剂，搅拌均匀得到弹性乳液。


2.根据权利要求1所述的一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、异构十三醇聚氧乙烯醚(3-8个EO)硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠中的一种或多种；所述非离子乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚(9-10个EO)、异构十三醇聚氧乙烯醚(26-30个EO)、异构十三醇聚氧乙烯醚(38-42个EO)中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，所述磷酸酯单体为乙烯基磷酸酯、甲基丙烯酸烷基磷酸酯、羟基甲基丙烯酸酯磷酸中的中的一种或多种；所述室温自交联单体A组分为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种；所述亲水功能单体为丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种；所述环氧基单体为丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述第一阶段羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或多种；所述主单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，所述pH缓冲剂为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或多种；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的一种高耐沾污弹性乳液的制备方法，其特征在于，所述第二阶段羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或多种；所述第二阶段羟基基单体为丙烯酸羟乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨士国，田海长，田晓猛，齐世彩，郭延恒，李宁，孙志勇，
申请(专利权)人：衡水新光新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13