一种纯丙乳液，其原料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纯丙乳液，其原料组合物及其制备方法和应用。纯丙乳液的原料组合物包括如下重量份数的各组分；110～180份软单体、30～80份硬单体、2～6份亲水单体、0.2～1份硅烷偶联剂、0.2～0.9份氧化剂A、0.1～0.3份氧化剂B、0.2～0.9份还原剂A、0.1～0.3份还原剂B和3～15份乳化剂；其中，软单体包括丙烯酸酯类软单体；硬单体包括甲基丙烯酸酯类硬单体，不包括丙烯腈。本发明专利技术的纯丙乳液在制备过程中不引入丙烯腈这种2B类致癌物质，生产和使用过程更环保安全，且具有优异的力学性能，聚合反应体系在相对较温和的条件下进行，降低能耗的同时也保证了工艺的稳定性。也保证了工艺的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种纯丙乳液，其原料组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料领域，特别涉及一种纯丙乳液，其原料组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]外墙弹性涂料是一类采用弹性性能优异的丙烯酸酯弹性乳液为基料制备的产品，其具有优异的防裂性能，即便是在寒冷的冬季，其优异的低温延伸率也可以遮盖基层细微的裂痕，外墙弹性涂料还具有耐沾污、耐老化和耐擦洗性能，令墙面长久完美如新，配合不同施工工艺可形成不同造型的花纹效果。
[0003]现有的丙烯酸酯弹性乳液通常都会添加丙烯腈这种韧性单体，以此来提高丙烯酸酯弹性乳液力学性能。虽然新版《危险化学品目录(2015版)》中，丙烯腈已经从剧毒化学品目录中消失，转而出现在危险化学品目录之列。这意味着，2015年5月1日起，丙烯腈从剧毒化学品等级降为危险化学品。但是，在2017年世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，丙烯腈在2B类致癌物清单中，所以相比于丙烯酸酯类单体，以丙烯腈为原料的产品在生产过程中需要工厂以及操作工人配备更多的防护措施并满足相应的生产使用资质，这在一定程度上限制了含丙烯腈产品工业化的便利性。目前，也有不含丙烯腈的丙烯酸酯弹性乳液，但其力学性能不理想，无法满足外墙弹性涂料在性能上的要求。
[0004]因此，本领域亟需研发一种无需添加丙烯腈，且具有优异力学性能的纯丙乳液，提高生产和使用安全性，减少对环境的污染和对人体的伤害。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中大部分丙烯酸酯弹性乳液的原料中含有用于提高力学性能的丙烯腈，由于丙烯腈为2B类致癌物质，使其在生产和使用过程中，危险性高，对人体伤害大；而现有不添加丙烯腈的丙烯酸酯弹性乳液的力学性能无法满足使用需求等缺陷，而提供一种纯丙乳液，其原料组合物及其制备方法和应用。本专利技术的纯丙乳液在制备过程中不引入丙烯腈这种2B类致癌物质，生产和使用过程更环保安全，且具有优异的力学性能，整个聚合反应在55～65℃条件下进行，聚合反应体系在相对较温和的条件下进行，降低能耗的同时也保证了工艺的稳定性。
[0006]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0007]本专利技术提供一种纯丙乳液的原料组合物，具体包括如下重量份数的各组分；110～180份软单体、30～80份硬单体、2～6份亲水单体、0.2～1份硅烷偶联剂、0.2～0.9份氧化剂A、0.1～0.3份氧化剂B、0.2～0.9份还原剂A、0.1～0.3份还原剂B和3～15份乳化剂；
[0008]其中，所述软单体包括丙烯酸酯类软单体；所述硬单体包括甲基丙烯酸酯类硬单体，不包括丙烯腈。
[0009]一些实施例中，所述丙烯酸酯类软单体可包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸十二烷酯中的一种或多种，较佳地为丙烯酸丁酯和丙烯
酸异辛酯的混合物或丙烯酸丁酯。
[0010]一些实施例中，所述甲基丙烯酸酯类硬单体可包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸环己酯中的一种或多种，较佳为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物或甲基丙烯酸甲酯。
[0011]一些实施例中，所述硬单体还可进一步包括醋酸乙烯酯。
[0012]一些实施例中，所述亲水单体可包括丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的任意一种或多种，较佳地为丙烯酸和丙烯酰胺的混合物。
[0013]一些实施例中，所述硅烷偶联剂的种类可为本领域常规，较佳地包括乙烯基硅烷偶联剂和/或环氧硅烷偶联剂，更佳地为乙烯基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂。
[0014]其中，所述乙烯基硅烷偶联剂较佳地包括乙烯基三甲氧基硅烷，例如，美国联碳公司生产的型号为A171的硅烷偶联剂。
[0015]其中，所述环氧硅烷偶联剂较佳地包括γ
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缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，例如，美国迈图生产的型号为A187的硅烷偶联剂。
[0016]一些实施例中，所述氧化剂A的种类可为本领域常规，较佳地包括过硫酸盐和/或过氧化物。
[0017]其中，所述过硫酸盐可包括过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的任意一种或多种，较佳地为过硫酸铵。
[0018]其中，所述过氧化物可包括双氧水、叔丁基过氧化氢和异丙苯过氧化氢中的任意一种或多种，较佳地为叔丁基过氧化氢。
[0019]一些实施例中，所述氧化剂B的种类可为本领域常规，较佳地包括过氧化物氧化剂，更佳地包括叔丁基过氧化氢、双氧水和异丙苯过氧化氢中的一种或多种，进一步更佳地包括叔丁基过氧化氢和/或双氧水。
[0020]一些实施例中，所述还原剂A的种类可为本领域常规，较佳地包括FF6M、异抗坏血酸、抗坏血酸和焦亚硫酸盐中的任意一种或多种，更佳地为异抗坏血酸或FF6M。
[0021]其中，所述焦亚硫酸盐较佳地包括焦亚硫酸钠。
[0022]一些实施例中，所述还原剂B的种类可为本领域常规，较佳地为异抗坏血酸和/或FF6M。
[0023]一些实施例中，所述乳化剂的种类可为本领域常规，较佳地包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。
[0024]其中，所述阴离子乳化剂与所述非离子乳化剂的重量份数比可为(1～3)：1，较佳地为(1.3～2)；1。
[0025]其中，所述阴离子乳化剂的种类可为本领域常规，较佳地包括磷酸酯类阴离子乳化剂和/或硫酸盐类阴离子乳化剂。
[0026]所述磷酸酯类阴离子乳化剂可包括脂肪磷酸酯，较佳地包括RS
‑
410、RS
‑
610、RS
‑
610中的任意一种或多种。
[0027]所述硫酸盐类阴离子乳化剂可包括乙氧基化烷基硫酸盐、烷基硫酸盐和脂肪醇醚
硫酸酯盐中的任意一种或多种，较佳地为乙氧基化烷基硫酸钠盐、乙氧基化烷基硫酸铵盐、烷基硫酸钠盐和脂肪醇醚硫酸酯钠盐中的任意一种或多种，例如，UB
‑
WX、LA40S Z或ES3007。
[0028]其中，所述非离子乳化剂的种类可为本领域常规，较佳地包括脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂，例如，BC
‑
420或BC
‑
610。
[0029]一些实施例中，所述软单体的重量份数较佳地为130～140份。
[0030]当所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的混合物时，所述丙烯酸丁酯的重量份数可为100～150份，较佳地为110～135份；所述丙烯酸异辛酯的重量份数可为10～30份，较佳地为20～30份。
[0031]当所述软单体为丙烯酸丁酯时，所述丙烯酸丁酯的重量份数可为100～150份，较佳地为110～135份。
[0032]一些实施例中，所述硬单体的重量份数较佳地为30～40份。
[0033]当所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物时，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数可为20～50份，较佳地为20～30份；所述甲基丙烯酸异冰片酯的重量份数可为10～20份。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯丙乳液的原料组合物，其特征在于，其包括如下重量份数的各组分；110～180份软单体、30～80份硬单体、2～6份亲水单体、0.2～1份硅烷偶联剂、0.2～0.9份氧化剂A、0.1～0.3份氧化剂B、0.2～0.9份还原剂A、0.1～0.3份还原剂B和3～15份乳化剂；其中，所述软单体包括丙烯酸酯类软单体；所述硬单体包括甲基丙烯酸酯类硬单体，不包括丙烯腈。2.如权利要求1所述的纯丙乳液的原料组合物，其特征在于，所述丙烯酸酯类软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸十二烷酯中的一种或多种，较佳地为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的混合物或丙烯酸丁酯；和/或，所述甲基丙烯酸酯类硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸环己酯中的一种或多种，较佳为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物或甲基丙烯酸甲酯；和/或，所述硬单体还进一步包括醋酸乙烯酯；和/或，所述亲水单体包括丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的任意一种或多种，较佳地为丙烯酸和丙烯酰胺的混合物；和/或，所述硅烷偶联剂包括乙烯基硅烷偶联剂和/或环氧硅烷偶联剂，较佳地为乙烯基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂；和/或，所述氧化剂A包括过硫酸盐和/或过氧化物；较佳地，所述过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的任意一种或多种，更佳地为过硫酸铵；较佳地，所述过氧化物包括双氧水、叔丁基过氧化氢和异丙苯过氧化氢中的任意一种或多种，更佳地为叔丁基过氧化氢；和/或，所述氧化剂B包括过氧化物氧化剂，较佳地包括叔丁基过氧化氢、双氧水和异丙苯过氧化氢中的一种或多种，更佳地包括叔丁基过氧化氢和/或双氧水；和/或，所述还原剂A包括FF6M、异抗坏血酸、抗坏血酸和焦亚硫酸盐中的任意一种或多种，较佳地为异抗坏血酸或FF6M；较佳地，所述焦亚硫酸盐包括焦亚硫酸钠；和/或，所述还原剂B为异抗坏血酸和/或FF6M；和/或，所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。3.如权利要求2所述的纯丙乳液的原料组合物，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷，例如，美国联碳公司生产的型号为A171的硅烷偶联剂；和/或，所述环氧硅烷偶联剂包括γ
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缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，例如，美国迈图生产的型号为A187的硅烷偶联剂；和/或，所述阴离子乳化剂与所述非离子乳化剂的重量份数比为(1～3)：1，较佳地为(1.3～2)；1；和/或，所述阴离子乳化剂包括磷酸酯类阴离子乳化剂和/或硫酸盐类阴离子乳化剂；较佳地，所述磷酸酯类阴离子乳化剂包括脂肪磷酸酯，更佳地包括RS
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410、RS
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610、RS
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610中的任意一种或多种；较佳地，所述硫酸盐类阴离子乳化剂包括乙氧基化烷基硫酸盐、烷基硫酸盐和脂肪醇醚硫酸酯盐中的任
意一种或多种，更佳地为乙氧基化烷基硫酸钠盐、乙氧基化烷基硫酸铵盐、烷基硫酸钠盐和脂肪醇醚硫酸酯钠盐中的任意一种或多种，例如，UB
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WX、LA40S Z或ES3007；和/或，所述非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂，例如，BC
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420或BC
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610。4.如权利要求1～3中任意一项所述的纯丙乳液的原料组合物，其特征在于，所述软单体的重量份数为130～140份；和/或，当所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的混合物时，所述丙烯酸丁酯的重量份数为100～150份，较佳地为110～135份；所述丙烯酸异辛酯的重量份数为10～30份，较佳地为20～30份；和/或，当所述软单体为丙烯酸丁酯时，所述丙烯酸丁酯的重量份数为100～150份，较佳地为110～135份；和/或，所述硬单体的重量份数为30～40份；和/或，当所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物时，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数为20～50份，较佳地为20～30份；所述甲基丙烯酸异冰片酯的重量份数为10～20份；和/或，当所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯时，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数为20～50份，较佳地为20～30份；和/或，所述亲水单体的重量份数为2.5～4.5份；和/或，当所述亲水单体为丙烯酰胺和丙烯酸时，所述丙烯酰胺的重量份数为0.5～1.5份，较佳地为0.5～1份；所述丙烯酸的重量份数为2～5份，较佳地为2～3.5份；和/或，所述硅烷偶联剂的重量份数为0.5～0.7份；和/或，所述氧化剂A的重量份数为0.3～0.8份；和/或，所述还原剂A的重量份数为0.3～0.8份；和/或，所述乳化剂的重量份数为3～14.3份，较佳地为6～7份；...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹蒙蒙，秦宇锋，
申请(专利权)人：上海保立佳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：