一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法與流程
2023-11-30 09:34:46
本發明涉及建築塗料領域，具體地說，涉及一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法。
背景技術：
純丙乳液在國內外早已有研製和生產，但與純丙乳液的實際應用要求相比，還存在一些問題，主要有最低成膜溫度偏高，乳液流變性特別是粘度不能有效地加以調節。為了解決現有純丙乳液存在的問題、開發出性能優良的建築用的純丙乳液，是國內外的科研人員研究的熱點課題。傳統的純丙乳液主要是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和少量丙烯酸共聚而成。僅靠這三種單體聚合而成的純丙乳液存在著許多問題，如成膜性差、成膜溫度高、塗層強度低、塗層的耐水性、耐衝刷性、耐光性差等，達不到理想的裝飾效果。本發明採用種子滴加法製備出的水性建築純丙乳液，可以克服上述缺點，目前在所有檢索文獻中未見報導。
技術實現要素：
為了解決現有純丙乳液存在的技術問題和不足，本發明的目的是針對現有純丙乳液進行性能改良，從而提供一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法。
本發明的另一個目的是提供該水性建築純丙乳液的製備方法。
為了實現上述的目的，本發明提供的一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法所採取的技術措施為：用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、十二烷基苯環酸鈉、過硫酸鉀、碳酸氫鈉、氨水、去離子水來配比經過混合而製成，其各組分的質量百分比含量範圍為：
去離子水為65～75％，甲基丙烯酸甲酯為10～15％，丙烯酸丁酯為10-20％，甲基丙烯酸為1～5％，OP-10為0.4～1％，十二烷基苯磺酸鈉為0.1～0.5％，過硫酸鉀為0.1～0.6％，碳酸氫鈉為0.1～0.5％，反應性乳化劑0.1～0.5％，氨水0.1-0.2％。
其中，上所述的去離子水為二次蒸餾水，冷卻到25℃時使用。
上所述的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸均為使用國產工業級。其中，甲基丙烯酸甲酯具有一定的表面硬度；丙烯酸丁酯的耐水性、耐鹼性、成膜性好，表面光澤性高；甲基丙烯酸含有極性基團，其親水性、著色性及附著性能好，三者共聚，有利於使合成乳液的塗膜綜合性能具有它們的優點。
上所述地(OP-10)、二烷基苯磺酸鈉、過硫酸鉀，碳酸氫鈉也均為國產工業級；其中，(OP-10)即是壬基酚聚氧乙烯醚，為非離子型乳化劑；十二烷基苯磺酸鈉即是陰離子型乳化劑；過硫酸鉀為引發劑；碳酸氫鈉主要起緩衝劑的作用。
上所述的反應性乳化劑就是乙烯基磺酸鈉，其含有不飽和雙鍵，可以有效地解決成膜後耐水性不好的問題。因為陰、非離子型乳化劑與成膜物質混溶性不好，成膜過程會產生毛細孔，影響耐水性能；加入反應性乳化劑，有良好的相容性，減少毛細孔的數量，提高塗膜的耐水性與封閉性。
一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法包括下述步驟：
(1)將4/5的去離子水和丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、反應性乳化劑加入到乳化容器中，進行乳化後，再加入碳酸氫鈉，攪拌均勻，製成乳白色混合物；
(2)將剩餘的1/5去離子水置於乳化容器中，水浴加熱，當溫度在50℃時，加入部分過硫酸鉀，升溫至80～88℃之間，保溫1h；
(3)將剩餘的過硫酸鉀滴加於乳化容器中，滴加速度為120L/h，滴加完後，再恆溫1h，冷卻至40℃以下；
(4)加入氨水，調節PH值為7～8之間，即獲得水性建築純丙乳液。
本發明的一種建築塗料用的純丙乳液的製備方法其有益效果主要體現在：耐酸性、耐鹼性和不透水性好、低溫柔韌性佳、耐候耐老化性能優異、純丙乳液粘度適宜，穩定性良好，耐水性、Ca2+穩定性等綜合性能良好，合成工藝簡單、價格低廉、施工方便、無環境汙染。所有性能可滿足水性建築純丙乳液的技術要求，是內外牆建築塗料首選乳液，有很好的發展前景。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的一種水性建築純丙乳液及其製備方法作進一步的詳述。
實施例1
一、原料配方：
去離子水 75kg
甲基丙烯酸甲酯 13kg
丙烯酸丁酯 10kg
甲基丙烯酸 1kg
OP-10 0.4kg
十二烷基苯磺酸鈉 0.2kg
過硫酸鉀 0.1kg
碳酸氫鈉 0.1kg
反應性乳化劑 0.1kg
氨水 0.1kg
二、製備方法：
(1)將4/5的去離子水和丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、反應性乳化劑加入到乳化容器中，進行乳化後，再加入碳酸氫鈉，攪拌均勻，製成乳白色混合物；
(2)將剩餘的1/5去離子水置於乳化容器中，水浴加熱，當溫度在50℃時，加入部分過硫酸鉀，升溫至80～88℃之間，保溫1h；
(3)將剩餘的過硫酸鉀滴加於三口燒瓶中，滴加速度為120L/h，滴加完後，再恆溫1h，冷卻至40以下；
(4)加入氨水，調節PH值為7～8之間，即獲得水性建築純丙乳液。
實施例2
一、原料配方：
去離子水 65kg
甲基丙烯酸甲酯 15kg
丙烯酸丁酯 12kg
甲基丙烯酸 5kg
0P-10 1kg
十二烷基苯磺酸鈉 0.5kg
過硫酸鉀 0.6kg
碳酸氫鈉 0.4kg
反應性乳化劑 0.4kg
氨水 0.1kg
二、製備方法與實施例1相同。