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1、10申请公布号CN104193881A43申请公布日20141210CN104193881A21申请号201410449354422申请日20140905C08F220/14200601C08F220/18200601C08F220/06200601C08F220/28200601C08F230/08200601C09D133/12200601C09D5/2920060171申请人江苏李文甲化工有限公司地址225500江苏省泰州市姜堰经济开发区泰州路568号72发明人刘勇74专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人顾进54发明名称一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺57摘要。
2、本发明公开了一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体依次经过引发剂制备乳化液制备核液的制备壳液的制备后处理过滤后得到的水性多彩涂料的主要原料,所述的单体包括甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯以及可聚合有机硅单体;本发明的生产丙烯酸酯乳液大大提高了其制备的水性多彩涂料的耐水性,大大提高了墙面涂料的在潮湿环境下的使用寿命,同时涂料本身的性能较好,满足墙面涂料涂刷的基本需求,实用效果较高。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页。
3、10申请公布号CN104193881ACN104193881A1/1页21一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体经过聚合反应制备而成,其特征在于,所述的单体包括甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯以及可聚合有机硅单体;其生产工艺包括如下引发剂的制备将0205重量份的引发剂溶于510重量份的水中得到引发剂溶液;将0412重量份的引发剂溶于3050重量份的水中得到引发剂溶液;乳化液的制备向乳化反应釜中依次加入200250重量份的水、59重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐乳化剂、250300重量份的甲基丙烯酸甲酯、170。
4、210重量份的丙烯酸丁酯、510重量份的甲基丙烯酸和510重量份的甲基丙烯酸羟乙酯,搅拌反应5060MIN得到乳化液,将乳化液按质量分成两份分别为5的乳化液和95的乳化液;种子乳液的制备在反应釜内加入170200重量份的水、25重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐,搅拌加热;当温度升至7578时,停止加热,将步骤3中的5的乳化液和步骤1中的引发剂同时滴加到反应釜中,持续搅拌15MIN,得到种子乳液;壳液的制备将步骤2中的95的乳化液和1015重量份的可聚合有机硅单体经混合形成壳液,核壳乳液的制备将步骤4中的壳液和步骤1中引发剂同时缓慢滴加到步骤3中含有种子乳液反应釜中,反应釜内温度控制在8083,335。
5、H内滴加完毕,持续保温搅拌115H;后处理将反应釜降温,当反应釜温度降至3539时,加入35重量份的氨水调节PH至89,0102重量份的杀菌剂,0204重量份的消泡剂,搅拌3040MIN,得到壳聚乳液;过滤将步骤6中的核壳聚乳液通过200目的筛网进行过滤,得到水性多彩涂料的原料产品。2根据权利要求1所述的水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,其特征在于,所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾,所述的引发剂溶液和为同一种溶质不同浓度的引发剂溶液。3根据权利要求1所述的水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,其特征在于,所述的杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。4根据权利要求1所述的水性多彩涂料用的丙烯酸。
6、酯乳液及其生产工艺,其特征在于,所述的消泡剂为水性矿物油类消泡剂。5根据权利要求1所述的水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,其特征在于,所述的可聚合有机硅为含聚合双键的烷基硅氧烷。权利要求书CN104193881A1/5页3一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺技术领域0001本发明涉及特殊需求的涂料的主要原料的生产领域,尤其一种耐水性能好的用于水性多彩涂料的丙烯酸酯乳液及其生产工艺。背景技术0002由于丙烯酸树脂的结构特点决定了其耐水性较差,同时热塑性丙烯酸树脂耐高温性差,高温返黏,低温缺乏弹性,膜变脆。有机硅则具有很好的耐热性、耐候性、耐水性、抗粉化性和抗紫外光等性能,只是成膜。
7、温度高,黏附能力差。如果将两者结合,取长补短则大大提高材料性能,用途更广。0003常规应用于丙烯酸酯乳液的有机硅由于SIOC易水解、缩合,从而使聚合物分子间过度交联而导致稳定性差,难以获得高硅含量的丙烯酸酯乳液。常规有机硅单体易水解缩合,从而使聚合物分子间过度交联而导致稳定性差,难以获得高硅含量的丙烯酸酯乳液。0004常规乳液由于添加了不可聚合的乳化剂,其残留在乳液中使胶膜出现空隙而不完整,因此,造成了胶膜的耐水性、耐污性和光泽差的问题,聚合物的电性能、光学性质及表面性质等也受到了一定影响。此外,由于有机硅与丙烯酸酯聚合物的相容性较差,成膜后两种聚合物明显分相,而小分子乳化剂的存在使得这种不相。
8、容性更为突出,从而导致硅丙乳液比纯丙乳液涂膜浸水后更容易发白和开裂。而反应性乳化剂不仅有起乳化作用,同时还有可参与反应的基团(双键)。在聚合过程中,反应基团以共价键的形式键合在乳液粒表面参与反应,从而使乳液性能很大的提高。发明内容0005针对上述存在的问题,本发明提供一种耐水性能好的用于水性多彩涂料的丙烯酸酯乳液及其生产工艺。0006为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体经过混合制备而成,所述的单体包括甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯;其生产工艺包括如下1)引发。
9、剂的制备将0205重量份的引发剂溶于510重量份的水中得到引发剂溶液;将0412重量份的引发剂溶于3050重量份的水中得到引发剂溶液;2)乳化液的制备向乳化反应釜中依次加入200250重量份的水、59重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐乳化剂、250300重量份的甲基丙烯酸甲酯、170210重量份的丙烯酸丁酯、510重量份的甲基丙烯酸和510重量份的甲基丙烯酸羟乙酯,搅拌反应5060MIN得到乳化液,将乳化液按质量分成两份分别为5的乳化液和95的乳化液;3)种子乳液的制备在反应釜内加入170200重量份的水、25重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐,搅拌加热;当温度升至7578时,停止加热,将步骤3中的5的乳化液。
10、和步骤1中说明书CN104193881A2/5页4的引发剂同时滴加到反应釜中,持续搅拌15MIN,得到种子乳液;4)壳液的制备将步骤2中的95的乳化液和1015重量份的可聚合有机硅单体经混合形成壳液;5)核壳乳液的制备将步骤4中的壳液和步骤1中引发剂同时缓慢滴加到步骤3中含有种子乳液反应釜中,反应釜内温度控制在8083,335H内滴加完毕,持续保温搅拌115H;6)后处理将反应釜降温,当反应釜温度降至3539时,加入35重量份的氨水调节PH至89,0102重量份的杀菌剂,0204重量份的消泡剂,搅拌3040MIN,得到核壳聚乳液;7)过滤将步骤6中的核壳聚乳液通过200目的筛网进行过滤,得到水。
11、性多彩涂料的原料产品。0007本发明采用无皂合成工艺,控制乳液粒径,提高涂膜性能。无皂乳液聚合就是指在聚合反应时不加乳化剂或仅加入微量乳化剂来进行乳液聚合。无皂乳液与传统乳液最大的差别在于乳化剂的不同,因此无皂乳液的胶粒成核机理和影响稳定性的因素与传统乳液完全不同。在无皂乳液中,乳胶粒的稳定性主要通过结合在聚合物链或其端基上的离子基团、亲水基团等得以稳定,由于消除了低分子乳化剂的影响,乳液涂膜的附着力、耐水性等可以大大提高。0008本发明所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾,所述的引发剂溶液和为同一种溶质不同浓度的引发剂溶液。0009本发明所述的杀菌剂为异噻唑啉酮类;异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类。
12、蛋白质的键而起杀生作用的;当涂料与微生物接触后,能迅速地不可逆地抑制其生长,从而导致微生物细胞的死亡,故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用;操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低。0010本发明所述的消泡剂为水性矿物油类;水性矿物油类消泡剂经过特殊工艺精制而成;具有自乳化、易分散、通用性强、消泡好、抑泡持久等性能;不会产生表面缺陷或影响成膜性,针对水性涂料体系效果显著。0011本发明所述的可聚合有机硅为含聚合双键的烷基硅氧烷;本发明所述的含聚合双键的烷基硅氧烷为CHCHSIOR3的有机硅,其稳定性好,易与丙烯酸酯单体反应,且不易水解,该有机硅单体的加入,提高了乳液中硅含量,且聚。
13、合稳定,性能较高。0012本发明的优点在于本发明的产品具有以下优点1)水性液态多彩涂料用丙烯酸酯乳液的它的无公害性的良好环保性能决定了它能得到广泛应用,即使目前大家公认较为环保的天然石材,也因它在开采、加工、运输、安装过程都要耗费大量的自然资源、人力资源,因而会对环境造成极大破坏。而水性多彩涂料完全水性化生产,因而更具环保性和无公害性;2)随着中国建筑节能标准的提高,所有建筑和既有建筑的外墙必须做外保温系统以降低能耗。即使是安装天然石材饰面,它也限制了外保温的安装,而使用水性多彩涂料外装饰系统,则可以使用几乎所有种类的外保温系统,且施工简便易行;3)从装饰的美观方面看,全水性多彩内外墙涂料的色。
14、彩耐久、丰富且更多样化,可以随心所欲地设计出各色人等所希冀的不同色彩,花纹效果。由此可见,它能满足不同层次、不说明书CN104193881A3/5页5同人个性要求,因而将会满足不同档次用户的需求。附图说明0013图1为本发明工艺流程简图。具体实施方式0014下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。0015实施例1如图1所示,一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的水丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体经过混合制备而成,其生产工艺包括如下1)引发剂的制备将02重量份的过硫酸铵溶于5重量份的水中得到引发剂溶液;将04重量份的过硫酸铵溶于30重量份的水中得到引发。
15、剂溶液;2)乳化液的制备向乳化反应釜中依次加入200重量份的水、5重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐乳化剂、250重量份的甲基丙烯酸甲酯、170重量份的丙烯酸丁酯、5重量份的甲基丙烯酸和5重量份的甲基丙烯酸羟乙酯,搅拌反应50MIN得到乳化液,将乳化液按质量分成两份分别为5的乳化液和95的乳化液;3)种子乳液的制备在反应釜内加入170重量份的水、2重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐,搅拌加热;当温度升至75时,停止加热,将步骤3中的5的乳化液和步骤1中的引发剂同时滴加到反应釜中,持续搅拌15MIN,得到种子乳液;4)壳液的制备将步骤2中的95的乳化液和10重量份的可聚合有机硅单体经混合形成壳液;5)核壳乳液的。
16、制备将步骤4中的壳液和步骤1中引发剂同时缓慢滴加到步骤3中含有种子乳液反应釜中,反应釜内温度控制在80,3H内滴加完毕,持续保温搅拌1H;6)后处理将反应釜降温,当反应釜温度降至35时,加入3重量份的氨水调节PH至89,01重量份的杀菌剂,02重量份的消泡剂,搅拌30MIN,得到壳聚乳液;7)过滤将步骤6中的核壳聚乳液通过200目的筛网进行过滤,得到水性多彩涂料的原料产品。0016得到的水性多彩涂料的原料产品的性能参数为PH8;残余单体总和0034;不挥发物的质量分数47325;粘度MPAS1001000(在温度范围为255时);游离甲醛的质量分数(G/KG)0063。0017实施例2如图1所。
17、示,一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体经过混合制备而成,其生产工艺包括如下1)引发剂的制备将05重量份的过硫酸钾溶于10重量份的水中得到引发剂溶液;将12重量份的过硫酸钾溶于50重量份的水中得到引发剂溶液;2)乳化液的制备向乳化反应釜中依次加入250重量份的水、9重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐乳化剂、300重量份的甲基丙烯酸甲酯、210重量份的丙烯酸丁酯、10重量份的甲基丙烯酸和10重量份的甲基丙烯酸羟乙酯,搅拌反应60MIN得到乳化液,将乳化液按质量分成两份分别为5的乳化液和95的乳化液;说明书CN104193881A4/5。
18、页63)种子乳液的制备在反应釜内加入200重量份的水、5重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐,搅拌加热;当温度升至78时,停止加热,将步骤3中的5的乳化液和步骤1中的引发剂同时滴加到反应釜中,持续搅拌15MIN,得到种子乳液;4)壳液的制备将步骤2中的95的乳化液和15重量份的可聚合有机硅单体经混合形成壳液;5)核壳乳液的制备将步骤4中的壳液和步骤1中引发剂同时缓慢滴加到步骤3中含有种子乳液反应釜中,反应釜内温度控制在83,35H内滴加完毕,持续保温搅拌15H;6)后处理将反应釜降温,当反应釜温度降至39时,加入5重量份的氨水调节PH至89,02重量份的杀菌剂,04重量份的消泡剂,搅拌40MIN,得到壳。
19、聚乳液;7)过滤将步骤6中的核壳聚乳液通过200目的筛网进行过滤,得到水性多彩涂料的原料产品。0018得到的水性多彩涂料的原料产品的性能参数为PH9;残余单体总和0056;不挥发物的质量分数46852;粘度MPAS1001000(在温度范围为255时);游离甲醛的质量分数(G/KG)0058。0019实施例3如图1所示,一种水性多彩涂料用的丙烯酸酯乳液及其生产工艺,所述的丙烯酸酯乳液由水、乳化剂、引发剂溶液、引发剂溶液和单体经过混合制备而成,其生产工艺包括如下1)引发剂的制备将03重量份的过硫酸钾溶于8重量份的水中得到引发剂溶液;将10重量份的过硫酸钾溶于40重量份的水中得到引发剂溶液;2)乳。
20、化液的制备向乳化反应釜中依次加入230重量份的水、7重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐乳化剂、280重量份的甲基丙烯酸甲酯、200重量份的丙烯酸丁酯、7重量份的甲基丙烯酸和8重量份的甲基丙烯酸羟乙酯,搅拌反应55MIN得到乳化液,将乳化液按质量分成两份分别为5的乳化液和95的乳化液;3)种子乳液的制备在反应釜内加入190重量份的水、4重量份的烯丙基聚醚硫酸铵盐,搅拌加热;当温度升至76时,停止加热,将步骤3中的5的乳化液和步骤1中的引发剂同时滴加到反应釜中,持续搅拌15MIN,得到种子乳液;4)壳液的制备将步骤2中的95的乳化液和12重量份的可聚合有机硅单体经混合形成壳液;5)核壳乳液的制备将步骤4中。
21、的壳液和步骤1中引发剂同时缓慢滴加到步骤3中含有种子乳液反应釜中,反应釜内温度控制在81,32H内滴加完毕,持续保温搅拌12H;6)后处理将反应釜降温,当反应釜温度降至37时,加入4重量份的氨水调节PH至89,015重量份的杀菌剂,03重量份的消泡剂,搅拌35MIN,得到壳聚乳液;7)过滤将步骤6中的核壳聚乳液通过200目的筛网进行过滤,得到水性多彩涂料的原料产品。0020得到的水性多彩涂料的原料产品的性能参数为PH87;残余单体总和0088;不挥发物的质量分数47035;粘度MPAS1001000(在温度范围为255时);游离甲醛的质量分数(G/KG)008。0021实施例4将实施例13制得。
22、的丙烯酸酯乳液为原料制成的水性多彩涂料与市面上购买的内外墙罩面清漆进行对比试验对比试验的操作过程,将不同批次的产品制成的说明书CN104193881A5/5页7水性多彩涂料和内外墙罩面清漆分别喷涂在板材上,将干燥后的板材浸没在水中,观察涂料的变色时间,结果如下表所示由对比试验和实施例1、2和3所得的结果可以得知,本发明所生产的的水性多彩涂料的原料其耐水性远远大于市售产品的耐水性,涂料在长时间水分浸泡的情况下,还能保持其原有的性能,大大提高了墙面涂料的在潮湿环境下的使用寿命,同时涂料本身的性能较好,满足墙面涂料涂刷的基本需求,实用效果较高。0022需要说明的是,上述仅仅是本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。说明书CN104193881A1/1页8图1说明书附图CN104193881A。