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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510851291.X (22)申请日 2015.11.30 C09D 151/08(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 5/16(2006.01) C08F 283/10(2006.01) C08F 220/18(2006.01) C08F 212/08(2006.01) (71)申请人 桂林市和鑫防水装饰材料有限公司 地址 541004 广西壮族自治区桂林市漓江路 三号三星大厦 1-11-4 号 (72)发明人 黄志强 王继发 刘泓铭 (74)专利代理机构 桂林市持衡专利商标事务所 有限公司 451。
2、07 代理人 石晓玲 (54) 发明名称 一种环氧改性苯丙乳液涂料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种环氧改性苯丙乳液涂料及 其制备方法, 其由下列重量份的原料配制而成 : 环氧改性苯丙乳液 20 40 份、 去离子水 24 45 份、 分散剂0.60.8份、 增稠剂0.10.2份、 填 料 24 31 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 乙二醇 2 4 份、 成膜助剂 2.0 2.5 份、 流平剂 0.1 0.2 份。该涂料通过共聚改性的方法, 将附着力强、 防 腐性能佳的环氧树脂引入到苯丙乳液的结构中, 使得丙烯酸酯分布表层, 环氧分子紧贴基材排列, 这样就可以充分利用环氧树脂和。
3、苯丙树脂各自的 优势, 提高苯丙乳液的耐水性、 耐沾污性、 耐高温 性、 耐人工气候老化等方面的性能。 (51)Int.Cl. (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4页 CN 105295635 A 2016.02.03 CN 105295635 A 1/1 页 2 1.一种环氧改性苯丙乳液涂料, 其特征在于, 由下列重量份的原料配制而成 : 环氧改 性苯丙乳液 20 40 份、 去离子水 24 45 份、 分散剂 0.6 0.8 份、 增稠剂 0.1 0.2 份、 填料 24 31 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 乙二醇 2 4 份、 成膜助。
4、剂 2.0 2.5 份、 流平剂 0.1 0.2 份 ; 进一步地, 所述环氧改性苯丙乳液由下列重量份的原料制成 : 丙烯酸丁酯 22.5 30 份、 苯乙烯 20.24 27.9 份、 丙烯酸 0.75 1.2 份、 硅烷偶联剂 0.83 1.13 份、 环氧树脂 1.5 2.7 份、 乳化剂 2 3.3 份、 引发剂 0.15 0.4 份、 缓冲剂 0.8 0.87 份、 去离子水 35 49 份。 2.根据权利要求 1 所述的环氧改性苯丙乳液涂料, 其特征在于, 所述的丙烯酸丁酯为 软单体, 所述的苯乙烯为硬单体, 所述的丙烯酸、 硅烷偶联剂为功能单体, 其中软单体 /( 硬 单体 + 。
5、功能单体 ) 的质量比为 1:1。 3.根据权利要求1或2所述的环氧改性苯丙乳液涂料, 其特征在于, 所述的丙烯酸用量 为单体总量的1.52.5, 硅烷偶联剂的用量为单体总量的1.52.5, 环氧树脂的 用量为单体总量的 3 6, 引发剂的用量为单体总量的 0.3 0.7。 4.根据权利要求1或2所述的环氧改性苯丙乳液涂料, 其特征在于, 所述的乳化剂为聚 氧乙烯辛基苯基醚和十二烷基苯磺酸钠, 乳化剂的用量为单体总量的 4 6, 其中聚氧 乙烯辛基苯基醚和十二烷基苯磺酸钠的质量比为 1:1.5。 5.根据权利要求 1 所述的环氧改性苯丙乳液涂料, 其特征在于, 所述的填料为锐钛型 钛白粉、 超。
6、细滑石粉、 超细轻质碳酸钙。 6.根据权利要求 1 所述的环氧改性苯丙乳液涂料的制备方法, 其特征在于包括如下步 骤 : (1) 将上述重量份的乳化剂、 缓冲剂和去离子水加入反应器中, 高速搅拌 30min, 逐渐 升温至7880, 向反应器中加入引发剂总量的一半, 将均匀混合的种子单体(苯乙烯、 丙 烯酸丁酯 ) 滴入, 滴加完毕保温 0.5h ; 将合成壳层的单体 ( 苯乙烯、 丙烯酸丁酯、 丙烯酸、 环 氧树脂、 硅烷偶联剂 ) 均匀混合, 和剩余引发剂同时滴入, 控制二者 3h 同时滴完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至3540, 用氨水中和至pH值为8左右, 。
7、过滤、 出 料即得环氧改性苯丙乳液 ; (2) 将上述重量份的去离子水和分散剂搅拌分散成均匀溶液, 加入上述重量份的增稠 剂搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液 ; 将填料按上述重量份分散到溶液中, 加入消泡剂, 强力搅 拌 1h, 移至锥形磨中研磨 2 3 次, 制备成填料色浆 ; 同时在环氧改性苯丙乳液中加入上述 重量份的乙二醇、 成膜助剂、 流平剂、 去离子水强力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入消泡剂, 搅拌 1h, 即制备成涂料。 权 利 要 求 书 CN 105295635 A 2 1/4 页 3 一种环氧改性苯丙乳液涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于建筑涂料领域, 具体涉。
8、及一种环氧改性苯丙乳液涂料及其制备方法。 背景技术 0002 随着经济的发展, 社会的进步以及人民生活水平的提高, 涂料的应用范围也是在 不断的扩大, 与人们的生活息息相关。但是传统的涂料含有超过 50的有机溶剂, 这些有 机溶剂在涂料的制造及施工阶段会排入大气, 污染环境, 危害人类的健康。 伴随着国家环保 法规的强化和人类环保意识的增强, 迫使世界各大涂料公司致力于研究开发节能低污染的 水性涂料、 高固体分涂料、 辐射固化涂料和粉末涂料。这些涂料中, 水性涂料以水为分散介 质, 不仅没有污染而且廉价易得, 通常被人们称为 “绿色涂料” 。苯丙乳液, 作为水性涂料成 膜物质的一种, 由于其在。
9、合成工艺和性质上的优越性, 得到了广泛的应用。 0003 苯丙乳液是一种苯乙烯改性的丙烯酸酯类的共聚物乳液 , 用苯乙烯取代部分甲 基丙烯酸甲酯可大幅度降低乳液产品的成本 , 苯丙乳液具有良好的耐候性、 耐水性和耐化 学品性能 , 但易产生热粘冷脆现象 , 抗回粘性、 耐热性不佳 ; 而环氧树脂具有强度高、 粘附 性好的特性 , 被广泛应用 , 但其户外耐候性较差。 发明内容 0004 针对现有技术的不足, 本发明的目的是提供一种环氧改性苯丙乳液涂料及其制备 方法, 该涂料通过共聚改性的方法, 将附着力强、 防腐性能佳的环氧树脂引入到苯丙乳液的 结构中, 这样就可以充分利用环氧树脂和苯丙树脂各。
10、自的优势, 提高苯丙乳液的性能。 0005 为实现上述目的, 本发明采用如下技术方案 : 0006 一种环氧改性苯丙乳液涂料, 由下列重量份的原料配制而成 : 环氧改性苯丙乳液 20 40 份、 去离子水 24 45 份、 分散剂 0.6 0.8 份、 增稠剂 0.1 0.2 份、 填料 24 31 份、 消泡剂 0.2 0.5 份、 乙二醇 2 4 份、 成膜助剂 2.0 2.5 份、 流平剂 0.1 0.2 份 ; 0007 进一步地, 所述环氧改性苯丙乳液由下列重量份的原料制成 : 丙烯酸丁酯 22.5 30 份、 苯乙烯 20.24 27.9 份、 丙烯酸 0.75 1.2 份、 硅烷。
11、偶联剂 0.83 1.13 份、 环氧树 脂 1.5 2.7 份、 乳化剂 2 3.3 份、 引发剂 0.15 0.4 份、 缓冲剂 0.8 0.87 份、 去离子 水 35 49 份。 0008 作为具体化, 所述的丙烯酸丁酯为软单体, 所述的苯乙烯为硬单体, 所述的丙烯 酸、 硅烷偶联剂为功能单体, 其中软单体 /( 硬单体 + 功能单体 ) 的质量比为 1:1。 0009 作为具体化, 所述的丙烯酸用量为单体总量的 1.5 2.5, 硅烷偶联剂的用量 为单体总量的1.52.5, 环氧树脂的用量为单体总量的36, 引发剂的用量为单 体总量的 0.3 0.7。 0010 作为具体化, 所述的。
12、乳化剂为聚氧乙烯辛基苯基醚和十二烷基苯磺酸钠, 乳化剂 的用量为单体总量的 4 6, 其中聚氧乙烯辛基苯基醚和十二烷基苯磺酸钠的质量比 为 1:1.5。 说 明 书 CN 105295635 A 3 2/4 页 4 0011 作为具体化, 所述的填料为锐钛型钛白粉、 超细滑石粉、 超细轻质碳酸钙。 0012 一种环氧改性苯丙乳液涂料的制备方法, 包括如下步骤 : 0013 (1) 将上述重量份的乳化剂、 缓冲剂和去离子水加入反应器中, 高速搅拌 30min, 逐渐升温至 78 80, 向反应器中加入引发剂总量的一半, 将均匀混合的种子单体 ( 苯乙 烯、 丙烯酸丁酯 ) 滴入, 滴加完毕保温 。
13、0.5h ; 将合成壳层的单体 ( 苯乙烯、 丙烯酸丁酯、 丙烯 酸、 环氧树脂、 硅烷偶联剂)均匀混合, 和剩余引发剂同时滴入, 控制二者3h同时滴完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至 35 40, 用氨水中和至 pH 值为 8 左右, 过 滤、 出料即得环氧改性苯丙乳液 ; 0014 (2) 将上述重量份的去离子水和分散剂搅拌分散成均匀溶液, 加入上述重量份的 增稠剂搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液, 将填料锐钛型钛白粉, 超细滑石粉、 超细轻质碳酸钙 粉按上述重量份分别分散到溶液中, 加入消泡剂, 强力搅拌1h, 移至锥形磨中研磨23次, 制备成填料色浆 ; 同时。
14、在环氧改性苯丙乳液中加入乙二醇、 成膜助剂、 流平剂、 去离子水强 力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入消泡剂, 搅拌 1h, 即制备成涂料。 0015 本发明的有益效果 : 0016 本发明的涂料通过共聚改性的方法, 将附着力强、 防腐性能佳的环氧树脂引入到 苯丙乳液的结构中, 使得丙烯酸酯分布表层, 环氧分子紧贴基材排列, 这样就可以充分利用 环氧树脂和苯丙树脂各自的优势, 提高苯丙乳液的耐水性、 耐沾污性、 耐高温性、 耐人工气 候老化等方面的性能。 具体实施方式 0017 下面结合具体实施例来对本发明作进一步详细的说明。 0018 实施例 1 0019 环氧改性苯丙乳液的制备 : 将 0。
15、.8g 聚氧乙烯辛基苯基醚、 1.2g 十二烷基苯磺酸 钠、 0.84g 碳酸氢钠和 45.5g 去离子水加入反应器中, 高速搅拌 30min, 逐渐升温至 78, 向 反应器中加入 0.08g 过硫酸钾, 将均匀混合的种子单体 (13.25g 苯乙烯、 10g 丙烯酸丁酯 ) 滴入, 滴加完毕保温 0.5h ; 将合成壳层的单体 (10g 苯乙烯、 15g 丙烯酸丁酯、 0.08g 丙烯酸、 1.5g 环氧树脂 E-44、 1g 硅烷偶联剂 ) 均匀混合, 和 0.75g 过硫酸钾同时滴入, 控制二者 3h 同时滴完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至 40, 用氨水中。
16、和至 pH 值为 8 左右, 过滤、 出料即得环氧改性苯丙乳液。 0020 环氧改性苯丙乳液涂料的制备 : 将 20g 的去离子水和 0.6g 的分散剂 TH-904 搅拌 分散成均匀溶液, 加入 0.1g 的增稠剂羟乙基纤维素钠搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液。将填 料 12g 的锐钛型钛白粉, 8g 的超细滑石粉、 4g 超细轻质碳酸钙粉分别分散到溶液中, 加入 0.1g 的消泡剂 TSP-01, 强力搅拌 1h, 移至锥形磨中研磨 2 3 次, 制备成填料色浆。同时在 30g 的环氧改性苯丙乳液中加入 3g 的乙二醇, 2g 的成膜助剂丙二醇丁醚, 0.1g 的流平剂, 20g 的去离子。
17、水强力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入 0.1g 的消泡剂 TSP-01, 搅拌 1h, 即制备 成涂料。 0021 实施例 2 0022 环氧改性苯丙乳液的制备 : 将 1.32g 聚氧乙烯辛基苯基醚、 1.98g 十二烷基苯磺酸 钠、 0.81g 碳酸氢钠和 38.3g 去离子水加入反应器中, 高速搅拌 30min, 逐渐升温至 80, 向 说 明 书 CN 105295635 A 4 3/4 页 5 反应器中加入 0.2g 过硫酸钾, 将均匀混合的种子单体 (15.56g 苯乙烯、 17.5g 丙烯酸丁酯 ) 滴入, 滴加完毕保温 0.5h ; 将合成壳层的单体 (10g 苯乙烯、 10。
18、g 丙烯酸丁酯、 1.1g 丙烯酸、 2.2g 环氧树脂 E-44、 0.83g 硅烷偶联剂 ) 均匀混合, 和 0.2g 过硫酸钾同时滴入, 控制二者 3h 同时滴完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至 35, 用氨水中和至 pH 值 为 8 左右, 过滤、 出料即得环氧改性苯丙乳液。 0023 环氧改性苯丙乳液涂料的制备 : 将 25g 的去离子水和 0.7g 的分散剂 TH-904 搅拌 分散成均匀溶液, 加入 0.2g 的增稠剂羟乙基纤维素钠搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液。将填 料 14g 的锐钛型钛白粉, 9g 的超细滑石粉、 6g 超细轻质碳酸钙粉分别分散到。
19、溶液中, 加入 0.3g 的消泡剂 TSP-01, 强力搅拌 1h, 移至锥形磨中研磨 2 3 次, 制备成填料色浆。同时在 20g的环氧改性苯丙乳液中加入2g的乙二醇, 2.4g的成膜助剂丙二醇丁醚, 0.2g的流平剂, 20g 的去离子水强力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入 0.2g 的消泡剂 TSP-01, 搅拌 1h, 即制备 成涂料。 0024 实施例 3 0025 环氧改性苯丙乳液的制备 : 将 0.96g 聚氧乙烯辛基苯基醚、 1.44g 十二烷基苯磺酸 钠、 0.8g碳酸氢钠和35g去离子水加入反应器中, 高速搅拌30min, 逐渐升温至80, 向反应 器中加入 0.15g 过。
20、硫酸钾, 将均匀混合的种子单体 (17.9g 苯乙烯、 15g 丙烯酸丁酯 ) 滴入, 滴加完毕保温0.5h ; 将合成壳层的单体(10g苯乙烯、 15g丙烯酸丁酯、 1.2g丙烯酸、 1.5g环 氧树脂E-44、 0.9g硅烷偶联剂)均匀混合, 和0.15g过硫酸钾同时滴入, 控制二者3h同时滴 完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至 40, 用氨水中和至 pH 值为 8 左右, 过滤、 出料即得环氧改性苯丙乳液。 0026 环氧改性苯丙乳液涂料的制备 : 将 15g 的去离子水和 0.8g 的分散剂 TH-904 搅拌 分散成均匀溶液, 加入 0.2g 的增稠剂羟乙基。
21、纤维素钠搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液。将填 料 13g 的锐钛型钛白粉, 10g 的超细滑石粉、 8g 超细轻质碳酸钙粉分别分散到溶液中, 加入 0.2g 的消泡剂 TSP-01, 强力搅拌 1h, 移至锥形磨中研磨 2 3 次, 制备成填料色浆。同时在 35g的环氧改性苯丙乳液中加入4g的乙二醇, 2.5g的成膜助剂丙二醇丁醚, 0.1g的流平剂, 11g 的去离子水强力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入 0.2g 的消泡剂 TSP-01, 搅拌 1h, 即制备 成涂料。 0027 实施例 4 0028 环氧改性苯丙乳液的制备 : 将 0.9g 聚氧乙烯辛基苯基醚、 1.35g 十二烷基苯。
22、磺酸 钠、 0.87g 碳酸氢钠和 49g 去离子水加入反应器中, 高速搅拌 30min, 逐渐升温至 78, 向反 应器中加入 0.09g 过硫酸钾, 将均匀混合的种子单体 (10.24g 苯乙烯、 10g 丙烯酸丁酯 ) 滴 入, 滴加完毕保温 0.5h ; 将合成壳层的单体 (10g 苯乙烯、 12.5g 丙烯酸丁酯、 1.13g 丙烯酸、 2.7g 环氧树脂 E-44、 1.13g 硅烷偶联剂 ) 均匀混合, 和 0.09g 过硫酸钾同时滴入, 控制二者 3h 同时滴完, 保温 1h ; 检测单体转化率, 待转化率合格后降温至 35, 用氨水中和至 pH 值 为 8 左右, 过滤、 出。
23、料即得环氧改性苯丙乳液。 0029 环氧改性苯丙乳液涂料的制备 : 将 14g 的去离子水和 0.6g 的分散剂 TH-904 搅拌 分散成均匀溶液, 加入 0.2g 的增稠剂羟乙基纤维素钠搅拌 1h, 分散成粘稠透明溶液。将填 料 16g 的锐钛型钛白粉, 8g 的超细滑石粉、 5g 超细轻质碳酸钙粉分别分散到溶液中, 加入 0.3g 的消泡剂 TSP-01, 强力搅拌 1h, 移至锥形磨中研磨 2 3 次, 制备成填料色浆。同时在 说 明 书 CN 105295635 A 5 4/4 页 6 40g的环氧改性苯丙乳液中加入3g的乙二醇, 2.5g的成膜助剂丙二醇丁醚, 0.2g的流平剂, 10g 的去离子水强力搅拌均匀, 加入填料色浆, 加入 0.2g 的消泡剂 TSP-01, 搅拌 1h, 即制备 成涂料。 0030 将实施例 1、 2、 3、 4 制得的环氧改性苯丙乳液涂料的耐水性、 耐碱性、 耐洗刷性以 及耐人工气候老化性等进行性能测试, 结果如下表 1 所示。 0031 表 1 0032 0033 以上所述, 仅是本发明较佳实施例而已, 并非对本发明的技术范围作任何限制, 故 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、 等同变化与修饰, 均仍属 于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 105295635 A 6 。