一种高耐沾污性的乳胶漆及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高耐沾污性的乳胶漆。同时本发明专利技术还公开了所述乳胶漆的制备方法与应用。本发明专利技术通过有机硅氧烷单体与环氧树脂反应，制得有机硅改性环氧树脂乳液；接着，在乳化剂、引发剂和丙烯酸酯类单体组成的混合物反应至产生蓝色时，加入有机硅改性环氧树脂乳液和引发剂，得到改性丙烯酸乳液；将改性丙烯酸乳液、成膜助剂、颜料、填料和水混合，得到本发明专利技术所述的高耐沾污性的乳胶漆。本发明专利技术所述高耐沾污性的乳胶漆粘度范围为２０００～４０００ＭＰａ．ｓ／２５℃，其抗刮伤性能、耐磨性能以及附着性能均较为优异。本发明专利技术所述乳胶漆的制备方法简单，在实际配制乳胶漆过程中，有效降低了成膜助剂的添加量和同时不需再另添加抗污剂，不仅降低制造成本，而且有利于环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料领域，特别涉及一种高耐沾污性的乳胶漆及其制备方法与 应用。
技术介绍
乳胶漆是以丙烯酸酯类共聚乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而 成的一类水性涂料，主要用于建筑物的内外墙装饰使用。由常规丙烯酸酯类共聚乳液制备的乳胶漆常温成膜后大多具有良好的耐候 性和耐化学品性能，但是耐污性差，从而严重影响了乳胶漆的使用效果。导致乳胶漆耐污性较差的主要原因是由于乳胶漆漆膜玻璃化温度(Tg)低和吸水性 高Tg过低，乳胶漆成膜后，当环境温度稍高，漆膜就会回粘，污染物易于粘 附在漆膜表面造成污染，同时难以清除；此外，当乳胶漆漆膜吸水性过高时， 通过漆膜吸水而粘附在漆膜表面的灰尘(溶解于水或分散于水中的灰尘)就多， 从而造成漆膜容易显脏。为解决上述问题，目前有部分乳液生产厂商采用核壳技术合成了具有硬核 软壳的乳液，以达到提高成膜后乳胶漆的Tg，改善乳胶漆的回粘性能。但是简 单采用核壳技术制得的乳液，将使处于乳液分散相的乳胶粒核内部的Tg高于室 温，从而使得处于核内的树脂在室温时已经不具备对颜填料和基材的粘附力， 这必然不利于制备高颜积比(PVC)的乳胶漆，难以降低乳胶漆的成本，并影 响漆膜对基材的粘附效果。因此，采用核壳技术提高乳胶漆的Tg无法满足市场 对成本及综合性能方面的需求。亦有部分乳胶漆生产厂商在配制乳胶漆时引入或混用有机硅树脂或蜡乳液 作为抗污剂，来降低漆膜的吸水性。但是，用于改善亲水性问题的有机硅类树 脂或蜡乳液，亲水性很差，这也将影响到乳液对基材和颜填料的粘结强度。此 外，初始乳液与有机硅树脂或蜡乳液亲水性不一致，使得乳胶漆成膜物性变差， 容易出现分水等异常，为改善成膜性，需要添加大量的成膜助剂，导致配料工 艺复杂化，不利于降低乳胶漆的挥发性有机物(VOC)含量，同时亦将提升乳 胶漆成本。这亦使得市场对此类涂料接受意愿大打折扣。上述两种改良方法都只是从单一角度去考虑提升乳胶漆的抗污能力，并没 有全面提出解决漆膜耐污性的方法，使得制备的乳胶漆并不真正具备完全的耐 污效果；此外实际操作过程中还存在乳胶漆配料复杂化，漆膜成膜性不良，强 度下降，需要大量添加成膜助剂，不仅增大了成本，而且制备的乳胶漆综合性 能反而下降。目前，尚未见真正具备耐污能力的优质乳胶漆。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有乳胶漆耐沾污性不强的不足之处，提供一 种高耐沾污性的乳胶漆。本专利技术的另一目的在于提供所述乳胶漆的制备方法。 本专利技术的再一 目的还在于提供所述乳胶漆的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现 一种高耐沾污性的乳胶漆，由以下 按质量百分比计的成分组成改性丙烯酸乳液 25 40% 成膜助剂 7 10% 颜料+填料 35 50% 水 余量；所述改性丙烯酸乳液通过下述方法制得将质量百分比0.15 0.3%乳化剂、 质量百分比3 6%丙烯酸酯类单体和质量百分比15 20%去离子水混匀，于 30 5(TC乳化0.5 1小时后升温至70 80。C，加入质量百分比0.05 0.1%引发 剂，保温至乳液变蓝，此时同时加入质量百分比75 80%有机硅改性环氧树脂 乳和质量百分比0.05 0.1%引发剂，然后升温至80 9(TC,反应30 60min后 调节pH值至7 8，得到改性丙烯酸乳液；所述有机硅改性环氧树脂乳液通过下述方法制得将质量百分比0.1 0。3% 有机硅氧垸单体、质量百分比3 8%环氧树脂及质量百分比0.5 1%助溶剂混 匀，升温至120 150°C，加入催化剂，在120 150。C下反应2 3小时后降温 至70 8(TC，加入质量百分比3 5%乳化剂、质量百分比35 45%丙烯酸酯类 单体和质量百分比45 50%去离子水，制得有机硅改性环氧树脂乳液。所述高耐沾污性的乳胶漆的制备方法，包含以下步骤 (1)制备有机硅改性环氧树脂乳液将质量百分比0,1 0.3%有机硅氧垸单体、质量百分比3 8%环氧树脂及质 量百分比0.5 1%助溶剂混匀，升温至120 150°C，加入催化剂，在120 150°C6下反应2 3小时后降温至70 8(TC，加入质量百分比3 5%乳化剂、质量百分 比35 45%丙烯酸酯类单体和质量百分比45 50°/。去离子水，制得有机硅改性 环氧树脂乳液；(2) 制备改性丙烯酸乳液将质量百分比0.15 0.3%乳化剂、质量百分比3 6%丙烯酸酯类单体和质 量百分比15 20%去离子水混匀，于30 5(TC乳化0.5 1小时后升温至70 80°C，加入质量百分比0.05 0.1%引发剂，保温至乳液变蓝，此时同时加入质 量百分比75 80%步骤(1)制得的有机硅改性环氧树脂乳和质量百分比0.05 0.1%引发剂，然后升温至80 90。C,反应30 60min后调节pH值至7 8，得 到改性丙烯酸乳液；(3) 制备高耐沾污性的乳胶漆 改性丙烯酸乳液 25 40% 成膜助剂 7 10% 颜料+填料 35 50% 水 余量；以上组分按质量百分比计进行混合，以1000 1500rad/min搅拌分散60 90min，通过100目 200目(孔径约为74^im 148nm)滤筛过滤，即得高耐沾 污性的乳胶漆；步骤(1)所述的环氧树脂为具有至少一个环氧基、平均相对分子量为300 2000的各类环氧树脂，包括但不限于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂； 本专利技术优选平均相对分子量为500 1000的双酚A型环氧树脂；步骤(1)所述的有机硅氧烷单体为具有至少一个^Si—0—结构(即硅氧基) 以及平均相对分子质量小于500的有机硅单体，如乙烯基三乙氧基硅烷和道康 宁公司的Z-6032、 Z-6040、 SF-8421、 BY16-855D等；本专利技术优选乙烯基三乙 氧基硅垸；步骤(1)中有机硅单体与环氧树脂的质量比例优选2/100 5/100;这是由 于有机硅单体含量过低，无法有效降低最终产品的吸水性，有机硅单体含量过 高，将丧失环氧树脂的特征官能团，不利于改性环氧树脂继续参与后段乳液聚 合反应；步骤(1)所述催化剂可为四乙基溴化铵、四甲基氯化铵和正丁基三苯基磷 等，本专利技术优选四乙基溴化铵作为催化剂，催化剂用量为环氧树脂质量的500 2000ppm (即为500/1000000 2000/1000000);步骤(1)所述助溶剂为既可与水混溶，亦可溶解环氧树脂的低毒性有机溶 剂，包括但不限于丙二醇甲醚、乙二醇甲醚和乙二醇丙醚。本专利技术优选乙二醇 单丙醚；步骤(1)去离子水的加入方式最好为滴加，滴加时间为2 3小时，实际 合成过程中需要注意尽量避免液面出现未能及时分散开来的大量积水；步骤(1)及(2)中所述丙烯酸酯类单体可为各类常规丙烯酸乳液聚合用 单体，包括但不限于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸 (MAA)和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)等；本专利技术优选甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 (HEMA)中的三种进行混合；步骤(1)所述的有机硅改性环氧树脂乳液固含量为质量百分含量45 50%;步骤(1)及(2)所述的乳化剂可为非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂或 阳离子型乳化剂中的至少两种；步骤及(1)及(2)所述的乳化剂优选辛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐沾污性的乳胶漆，其特征在于，由以下按质量百分比计的成分组成：　改性丙烯酸乳液　２５～４０％　成膜助剂　７～１０％　颜料＋填料　３５～５０％　水　余量；　所述改性丙烯酸乳液通过下述方法制得：将质量 百分比０．１５～０．３％乳化剂、质量百分比３～６％丙烯酸酯类单体和质量百分比１５～２０％去离子水混匀，于３０～５０℃乳化０．５～１小时后升温至７０～８０℃，加入质量百分比０．０５～０．１％引发剂，保温至乳液变蓝；此时同时加入质量百分比７５～８０％有机硅改性环氧树脂乳和质量百分比０．０５～０．１％引发剂，然后升温至８０～９０℃，反应３０～６０分钟后调节ｐＨ值至７～８，得到改性丙烯酸乳液；　所述有机硅改性环氧树脂乳液通过下述方法制得：将质量百分比０．１～０．３％有机硅氧烷单 体、质量百分比３～８％环氧树脂及质量百分比０．５～１％助溶剂混匀，升温至１２０～１５０℃，加入催化剂，在１２０～１５０℃下反应２～３小时后降温至７０～８０℃，加入质量百分比３～５％乳化剂、质量百分比３５～４５％丙烯酸酯类单体和质量百分比４５～５０％去离子水，制得有机硅改性环氧树脂乳液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁贤勇，汪清云，张强，
申请(专利权)人：广州飞宇建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]