一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液的製作方法
2023-05-21 04:56:41
一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液，包括以下重量比的組分：水50～60份，非離子表面活性劑0.2～0.4份，陰離子表面活性劑0.5～1.0份，小蘇打0.1～0.15份，過硫酸銨0.2～0.3份，叔丁基過氧化氫0.05～0.1份，甲醛合次硫酸氫鈉0.05～0.1份，內核單體：苯乙烯10～15份，甲基丙烯酸甲酯4～9份，丙烯酸丁酯1～3份，丙烯酸0.5～1份，交聯劑KH5701～3份；外殼單體：苯乙烯3～5份，甲基丙烯酸甲酯1～2份，丙烯酸丁酯9～12份，丙烯酸0.5～1份；氨水1～2份，殺菌劑0.1～0.2份；本發明通過合理的單體設計，使體系理論玻璃化溫度達到65℃以上，保證了產品的硬度和高溫不返粘的特性。
【專利說明】一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種改性苯丙乳液，尤其涉及一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙 乳液。
【背景技術】
[0002] 隨著人們環保意識的提升，對於木器塗飾用漆的要求也越來越高，傳統的油性漆， 因氣味大、不環保，市場越來越小。水性漆越來越得到消費者的信賴，但也並非所有的水性 漆都具有環保性，在實際應用過程中我們發現普通的丙烯酸乳液產品很難同時滿足耐水 好、透明性好、硬度高、成膜性好等性能，一般的漆類產品，高硬度是基本要求，對乳液來說 就要有非常高的玻璃化溫度，與成膜溫度就形成了一對矛盾體，要滿足低溫成膜，就要添加 大量的成膜助劑，就會影響產品環保性。如何使兩者協調統一，同時滿足高玻璃化溫度、低 成膜溫度的要求，在不加任何成膜助劑的情況下，可以調配出高硬度、環保性的水性漆產品 來，這是亟需解決的問題。
【發明內容】
[0003] 針對上述現有技術，本發明提供了一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液， 它具有耐水性好、高玻璃化溫度、低成膜溫度等優點，可廣泛應用於水性木器漆的調配。
[0004] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0005] -種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液，包括以下重量比的組分：
[0006] 水50?60份，非離子表面活性劑0. 2?0. 4份，陰離子表面活性劑0. 5?1. 0份， 小蘇打〇. 1?〇. 15份，過硫酸銨0. 2?0. 3份，叔丁基過氧化氫0. 05?0. 1份，甲醒合次 硫酸氫鈉〇. 05?0. 1份，內核單體：苯乙烯10?15份、甲基丙烯酸甲酯4?9份、丙烯酸 丁酯1?3份、丙烯酸0.5?1份、交聯劑KH5701?3份，外殼單體：苯乙烯3?5份、甲 基丙烯酸甲酯1?2份、丙烯酸丁酯9?12份、丙烯酸0. 5?1份，氨水1?2份，殺菌劑 0· 1 ?0· 2 份。
[0007] 優選地,非離子表面活性劑為乳化劑A-980。
[0008] 優選地，陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉 K12.
[0009] -種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液的製備方法，是通過以下步驟實現 的：
[0010] 先將內核單體、外殼單體分別混合，攪拌均勻，備用，將水、非離子表面活性劑、陰 離子表面活性劑、小蘇打投入聚合釜，開啟攪拌升溫至80°C，加入30%?50%的過硫酸銨， 開始滴加內核單體，時間控制在2?2. 5小時，滴完後保溫1小時，再加30%?50%過硫酸 銨，開始滴加外殼單體，時間3?3. 5小時，滴加完後，加入剩餘的過硫酸銨，保溫1小時，然 後降溫至60°C，加入叔丁基過氧化氫，分2次加入甲醛合次硫酸氫鈉，繼續保溫30分鐘，降 溫至35?40°C，用氨水調接pH值至7. 5?8. 5,加加入殺菌劑，攪拌，即得高玻璃化溫度低 成膜溫度改性苯丙乳液。 toon] 本發明還提供了利用上述方法製備的一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳 液。
[0012] 目前丙烯酸乳液玻璃化溫度和成膜溫度是一致的，也就是說玻璃化溫度高，成膜 溫度也高；玻璃化溫度低，成膜溫度也低。本發明從乳液粒子設計著手，在高玻璃化溫度的 單體配方下，對聚合過程進行了調整，設計了一種內硬外軟，另外通過交聯單體進行交聯結 合的新粒子結構，在保證產品具有較高玻璃化溫度及較高硬度的情況下，大幅度降低了產 品的成膜溫度；另外，本發明選用了一種特殊的交聯體系，內核單體中苯乙烯、甲基丙烯酸 甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸在交聯劑KH570的作用下形成甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧 基矽烷，對漆膜的成膜過程進行調整；在兩方面的作用下，使乳液具有高玻璃化溫度，低成 膜溫度的優點。
[0013] 本發明的有益效果為，
[0014] 1.本發明通過合理的單體設計，使體系理論玻璃化溫度達到65°C以上，保證了產 品的硬度和高溫不返粘的特性；
[0015] 2.本發明利用特殊的多雙鍵交聯體系，將粒子內外核交聯為一體，保證了粒子的 穩定，同時使體系形成交聯網狀結構，賦予了產品優異的耐水性；
[0016] 3.本發明使用環保型非、陰離子搭配的乳化體系，在較低乳化劑用量的情況下，既 保證了乳液的穩定性，又確保了乳液成膜的透明性、耐水性；其中環保型乳化劑A-980是一 種非ΑΡΕ0類乳化劑，避免了傳統產品ΑΡΕ0類乳化劑對環境的危害；
[0017] 4.本發明通過內硬外軟的粒子設計，在保證總體玻璃化溫度的基礎上，通過內核 高玻璃化溫度，外殼低玻璃化溫度的設計，賦予了乳液實際較低的成膜溫度，在玻璃化溫度 達到65°C的情況下，實際成膜溫度低於1(TC，實現高硬度，低成膜溫度，調配時不加任何成 膜助劑，綠色環保。
[0018] 5.本發明反應後期的低溫氧化還原處理，將殘留單體降至最低，保證了產品的轉 化率和環保性。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0020] 實施例1 : 一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液的製備方法，是通過以下 步驟實現的：
[0021] 首先將（1)內核單體：1〇份苯乙烯、8. 2份甲基丙烯酸甲酯、1.3份丙烯酸丁酯、 〇. 7份丙烯酸、1. 4份交聯劑KH570,混合均勻備用；(2)外殼單體：4份苯乙烯、1份甲基丙烯 酸甲酯、11. 5份丙烯酸丁酯、0. 7份丙烯酸，混合均勻備用；聚合釜中加入56份水、0. 3份乳 化劑A-980、0. 5份乳化劑K12、0. 13份小蘇打，開啟攪拌升溫至80°C，加入0. 1份過硫酸銨， 開始滴加核單體，時間2?2. 5小時，滴加完畢後保溫1小時；加入0. 1份過硫酸銨，開始滴 加殼單體，時間3?3. 5小時，滴加完畢後加入0. 07份過硫酸銨，保溫1小時，進一步聚合 未反應完全的單體，降溫至60°C，加入0. 07份叔丁基過氧化氫，10分鐘後加入0. 035份甲 醛合次硫酸氫鈉，20分鐘後再加入0. 035份甲醛合次硫酸氫鈉，繼續保溫30分鐘，降溫至 35°C，氨水調節pH值至8,加入殺菌劑異噻唑啉酮殺菌劑0. 1份，攪拌，即得改性苯丙乳液。
[0022] 依據本發明製作的改性苯丙乳液，不含甲醛、苯系物、鄰苯二甲酸二丁酯類增塑 齊U、重金屬等有害成分，VOC小於50PPM。產品耐水性優異，泡水不變白；硬度高，高溫不返 粘；光澤度高、透明性好；成膜溫度低，l〇°C以下可自然成膜，無需添加任何增塑劑，可將成 品漆的V0C降至最低。具體參數見下1 :
[0023] 表1本發明實施例1產品指標
[0024]
【權利要求】
1. 一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液，其特徵在於，包括以下重量比的組 分： 水50?60份，非離子表面活性劑0. 2?0. 4份，陰離子表面活性劑0. 5?1. 0份，小 蘇打0. 1?0. 15份，過硫酸銨0. 2?0. 3份，叔丁基過氧化氫0. 05?0. 1份，甲醒合次硫酸 氫鈉0. 05?0. 1份，內核單體：苯乙烯10?15份、甲基丙烯酸甲酯4?9份、丙烯酸丁酯 1?3份、丙烯酸0. 5?1份、交聯劑KH570 1?3份，外殼單體：苯乙烯3?5份、甲基丙烯 酸甲酯1?2份、丙烯酸丁酯9?12份、丙烯酸0. 5?1份，氨水1?2份，殺菌劑0. 1? 0· 2 份。
2. 如權利要求1所述的一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液，其特徵在於，非 離子表面活性劑為乳化劑A-980。
3. 如權利要求1所述的一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液，其特徵在於，陰 離子表面活性劑為K12。
4. 如權利要求1-3任一項所述的改性苯丙乳液的製備方法，其特徵在於，是通過以下 步驟實現的： 先將內核單體、外殼單體分別混合，攪拌均勻，備用，將水、非離子表面活性劑、陰離子 表面活性劑、小蘇打投入聚合釜，開啟攪拌升溫至80°C，加入30%?50%的過硫酸銨，開始 滴加內核單體，時間控制在2?2. 5小時，滴完後保溫1小時，再加30%?50%過硫酸銨， 然後開始滴加外殼單體，時間3?3. 5小時，滴加完後，加入剩餘的過硫酸銨，保溫1小時， 然後降溫至60°C，加入叔丁基過氧化氫，分2次加入甲醛合次硫酸氫鈉，繼續保溫30分鐘， 降溫至35?40°C，用氨水調接pH值至7. 5?8. 5,加入殺菌劑，攪拌，即得高玻璃化溫度低 成膜溫度改性苯丙乳液。
5. 如權利要求4所述的方法製備的一種高玻璃化溫度低成膜溫度改性苯丙乳液。
【文檔編號】C08F230/08GK104193874SQ201410428115
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】董全江, 劉新建, 孫勇, 張凱琳, 劉金亭, 關明, 李英會, 張華峰 申請人:頤中（青島）實業有限公司