一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水性涂料技术领域，具体涉及一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 纸张、薄膜材料在表面印刷后需要在涂布一层保护性材料，用于防水、保护等功 能，目前行业内用的较多的还是油性涂料为主，油性涂料含有甲苯、丁酮等有毒溶剂，生产 不安全，环保卫生较差。本发明采用水性丙烯酸涂料替代油性涂料用于表面涂层，但由于水 性涂料采用水为分散介质，普通的丙烯酸乳液对水比较敏感，遇到潮湿天，在运输、生产等 阶段涂层容易被擦坏，影响外观。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法，以解决现有 技术中所存在的上述问题。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] 一方面，本发明提供了一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液，其包括按重量份数计的如 下组分：
[0006] 去离子水： 40?60份； 丙烯酸硬单体： 10?40份： 丙烯酸软单体： 10?40份； 丙煤酸功能单体： 1~10份； 长链丙烯酸单体： 1?20份； 乳化剂： 0.1?10份； 引发剂： 0.01?1份；
[0007] 其中，所述丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙 酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0008] 作为优选方案，所述长链丙烯酸单体包括丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯 酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯中的至少一种，长链丙烯 酸单体的加入可有效提高耐水擦洗性。
[0009] 作为优选方案，所述丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
[0010] 作为优选方案，所述丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。 [0011] 作为优选方案，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
[0012] 另一方面，本发明还提供了一种制备上述的丙烯酸乳液的方法，其包括如下步 骤：
[0013] 将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部 分去离子水混合，搅拌均匀，得到预乳液；
[0014] 将剩余去离子水预热至78?82°C，加入部分引发剂和部分预乳液，待体系变蓝 后，保温20?40min，滴加剩余的预乳液和引发剂，控制在2?5小时内滴加完毕，滴加完毕 后保温0. 3?0. 7小时；
[0015] 保温结束后，将体系降温至45 C，调节体系的pH值为7?8后出料。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0017] 1、加入长链丙烯酸单体，提高耐水擦洗性；
[0018] 2、采用丙烯酸酯单体，乳液VOC低，安全环保，可以用于食品包装材料；
[0019] 3、替代目前溶剂型涂料，减少溶剂污染；
[0020] 4、工艺简单，成本较低。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0022] 实施例1
[0023] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0024] 一、将15份去离子水、2份乳化剂、1份甲基丙烯酸、17份丙烯酸丁酯、15份甲基丙 烯酸甲酯、10份丙烯酸十八酯、2份丙烯酸羟乙酯，加入到混合釜中，搅拌30分钟以上，得到 预乳液，备用；
[0025] 二、将31份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C ;加入0. 1份 过硫酸钾和制备好的预乳液5份，待乳液变蓝后，保温30分钟，同时滴加余下的预乳液和由 0. 9份过硫酸钾和5份去离子水制备的引发剂溶液，控制预乳液和引发剂溶液在2?5小时 内滴加完毕，滴加完毕后，保温0.5小时；
[0026] 三、保温结束后，降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0027] 实施例2
[0028] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0029] 一、将15份去离子水、0. 1份乳化剂、9份甲基丙烯酸、10份丙烯酸乙酯、10份甲基 丙烯酸甲酯、20份甲基丙烯酸十八酯，1份丙烯酸羟乙酯，加入到混合釜中搅拌30分钟以上 制备预乳液，备用；
[0030] 二、将24份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C。加入0.001 份过硫酸铵和制备好的预乳液6份，待乳液变蓝后，保温30分钟，同时滴加余下的预乳液和 由0. 009份过硫酸钾和5份去离子水制备的引发剂溶液，控制预乳液和引发剂溶液在2? 5小时内滴加完毕，滴加完毕后，保温0. 5小时；
[0031] 三、保温结束后，降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0032] 实施例3
[0033] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0034] -、将30份去离子水、10份乳化剂、0. 5份甲基丙烯酸、40份丙烯酸异辛酯、10份 甲基丙烯酸甲酯、1份甲基丙烯酸十二酯，〇. 5份丙烯酸羟丙酯，加入到混合釜中搅拌30分 钟以上制备预乳液，备用；
[0035] 二、将20份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C ;加入0. 02份 过硫酸钾和制备好的5份预乳液，待乳液变蓝后，保温30分钟，同时滴加余下的预乳液和由 0. 08份过硫酸钾和10份去离子水制备的引发剂溶液，控制预乳液和引发剂溶液在2?5小 时内滴加完毕，滴加完毕后，保温〇. 5小时；
[0036] 三、保温结束后，降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0037] 实施例4
[0038] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0039] 一、将15份去离子水、5份乳化剂、5份甲基丙烯酸、10份丙烯酸丁酯、15份丙烯酸 甲酯、10份甲基丙烯酸十八酯，5份甲基丙烯酸羟乙酯，加入到混合釜中搅拌30分钟以上制 备预乳液，备用；
[0040] 二、将30份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C ;加入0. 2份 过硫酸铵和制备好的5份预乳液，待乳液变蓝后，保温30分钟，同时滴加余下的预乳液和由 0. 3份过硫酸钾和15份去离子水制备的引发剂溶液，时间2?5小时，控制预乳液和引发剂 溶液在2?5小时内滴加完毕，滴加完毕后，保温0. 5小时；
[0041] 三、保温结束后，降温至45°C，加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0042] 实施例5
[0043] 本实施例涉及的一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0044] 一、将15份去离子水、0.5份乳化剂、2份甲基丙烯酸、10份丙烯酸丁酯、40份甲基 丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸十二酯，1份甲基丙烯酸羟丙酯，加入到混合釜中搅拌30分钟 以上制备预乳液，备用；
[0045] 二、将31份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C;加入0. 5份过 硫酸钾和制备好的份预乳液，待乳液变蓝后，保温30分钟，同时滴加余下的预乳液和由0. 5 份过硫酸钾和5份水制备的引发剂溶液，时间2?5小时，滴加完毕后，保温0. 5小时；
[0046] 三、保温结束后，降温45 °C加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0047] 对比例1
[0048] 一、将15份去离子水，2份乳化剂、1份甲基丙烯酸、27份丙烯酸丁酯、15份甲基丙 烯酸甲酯、2份丙烯酸羟乙酯，加入到混合釜中搅拌30分钟以上制备预乳液，备用。
[0049] 二、将31份去离子水加入到反应釜中，升温，温度控制在78?82°C。加入0. 1份 过硫酸钾和制备好的5份预乳液，待乳液变蓝后，保温30分，同时滴加余下的预乳液和由 0. 9份过硫酸钾和5份水制备的引发剂溶液，时间2?5小时，滴加完毕后，保温0. 5小时；
[0050] 三、保温结束后，降温45°C加入氨水调节乳液pH值到7?8之间后出料。
[0051] 本发明中实施例的使用效果与对比例的使用效果对比如表1所示：
[0052] 表1乳液性能对比
[0053]
【主权项】
1. 一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：
其中，所述丙烯酸功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
2. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述长链丙烯酸单体包括丙烯酸 十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸 十八酯中的至少一种。
3. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸硬单体包括丙烯酸甲酯 或甲基丙烯酸甲酯。
4. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸软单体包括丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。
5. 如权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
6. -种如权利要求1?5中任意一项所述的水性耐水擦洗丙烯酸乳液的制备方法，其 特征在于，所述合成方法包括如下步骤： 将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部分去 离子水混合，搅拌均匀，得到预乳液； 将剩余去离子水预热至78?82°C，加入部分引发剂和部分预乳液，待体系变蓝后，保 温20?40min，滴加剩余的预乳液和引发剂，控制在2?5小时内滴加完毕，滴加完毕后保 温0. 3?0. 7小时； 保温结束后，将体系降温至45°C，用中和剂调节体系的pH值为7?8后出料。
【专利摘要】本发明公开了一种水性耐水擦洗丙烯酸乳液及其制备方法；所述乳液包括按重量份数计的如下组分：去离子水40～60份、丙烯酸硬单体10～40份、丙烯酸软单体10～40份、丙烯酸功能单体1～10份、长链丙烯酸单体1～20份、乳化剂0.1～10份、引发剂0.01～1份。制备时，将乳化剂、丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体、长链丙烯酸单体、丙烯酸功能单体和部分去离子水混合搅拌，得预乳液；将剩余去离子水预热至78～82℃，加入部分引发剂和部分预乳液，待体系变蓝后，保温20～40min，滴加剩余的预乳液和引发剂，控制在2～5小时内滴加完毕，滴加完毕后保温0.3～0.7小时；将体系降温至45℃，用中和剂调节体系的pH值为7～8后出料。本发明具有以下优点：耐水擦洗性好；安全环保。
【IPC分类】C09D133-08, C08F220-14, C08F220-18, C09D133-12, C08F220-06, C08F2-22, C08F220-28
【公开号】CN104558381
【申请号】CN201410838709
【发明人】虞明东, 王玉春
【申请人】上海维凯光电新材料有限公司, 江苏乘鹰新材料股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日