水性涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业乳液领域，具体涉及一种水性涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方 法。
【背景技术】 溶剂型涂料，由于使用大量挥发性有机化合物(V0C)作溶剂，使用时溶剂挥发到空气 中，不仅污染环境，而且浪费资源，已引起社会的广泛关注。随着人民生活水平的提高，人民 对环境、安全、健康、可持续发展、节能减排和清洁生产的关注度进一步提高，各国环保法规 要求的进一步严格，水性涂料取代溶剂型涂料势在必行。在此背景下，各类溶剂型涂料的水 性化研究越来越受到人们的高度重视，水性涂料以水代替有机溶剂，使用安全、无毒，保障 了生产和施工人员的身体健康，消除了有机溶剂对环境的污染，即节约石油资源，又避免了 挥发性有机化合物对大气的污染，达到保护生态环境的目的，因此开发水性涂料是未来涂 料工业的发展方向。水性涂料的质量和环保性能取决于聚合物乳液的性能，因此，水性涂料 的关键技术是高性能聚合物乳液的开发及产业化应用。
[0002] 水性丙烯酸酯涂料以其优良的保光、保色、耐候等性能，深受广大建筑涂料生产厂 家的青睐。但是目前大多数国内企业是直接购买国外进口的丙烯酸酯乳液来配制水性工业 涂料，较少开发高性能丙烯酸酯乳液，或者虽已开发丙烯酸酯乳液，其性能尚不能达到工业 涂料的性能要求，仍存在一些问题:水的溶解度参数和表面张力高，对底材和颜料的润湿性 差，涂层对基材表面的附着力低;或较难实现工业化生产。由于其性能不如国外的产品，缺 乏市场竞争力，因此急需研制出一种高性能的丙烯酸酯乳液。
【发明内容】
本发明的目的提供一种对底材和颜料的湿润性好和附着力高的水性涂料用丙烯酸酯 乳液及其制备方法。
[0003] 本发明的技术方案为:水性涂料用丙烯酸酯乳液，按重量份计，该乳液由以下组分 制成：丙烯酸酯70-75份，木糖醇7-20份，乙烯基三甲氧基硅烷1-2份，丙二醇甲醚3-5份，乳 化剂4-7.5份，引发剂0.2-0.4份、去离子水50-70份，pH调节剂1-5份，助剂1-5份。
[0004] 所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中的任意 一种或几种的混合物。
[0005] 所述乳化剂由以下方法制得:先将3质量份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、1.2质量份 聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合，加入0.2质量份十二烷基硫酸钠，氮气保护下升温至 70°C并搅拌反应lh，降温至60°C后得到预聚体，然后加入4质量份反应性乳化剂NRS-138,在 氮气保护下搅拌反应2小时后得到乳化剂。所述引发剂为过硫酸铵。
[0006] 所述助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚或N-轻甲基丙烯酰胺。
[0007] 所述PH调节剂为浓度25%的氨水。
[0008] -种制备水性涂料用丙烯酸酯乳液的方法，此方法包括以下步骤:将1/3的乳化剂 与去离子水加入到反应器中搅拌均匀，再将丙烯酸酯、木糖醇、乙烯基三甲氧基硅烷、丙二 醇甲醚和剩余的乳化剂加入反应器中搅拌均匀，然后加热至80-85°C，控制在lh内缓慢滴加 弓丨发剂，再加入助剂及pH调节剂控制温度在90-95°C下lh，即得水性涂料用丙烯酸酯乳液。
[0009] 有益效果： 本发明聚合物乳液具有良好的力学性能、附着力强、对底材和颜料的湿润性好和附着 力高、韧性好、耐磨性好;制备方法简单可行，合成过程易于控制，原料易得，成本较低，适用 于工业化生产。
[0010]
【具体实施方式】： 实施例1 水性涂料用丙烯酸酯乳液，按重量份计，称取以下各个组分：丙烯酸酯70份，木糖醇7 份，乙烯基三甲氧基硅烷1份，丙二醇甲醚3份，乳化剂4份，引发剂0.2份、去离子水50份，pH 调节剂1份，助剂1份。
[0011] 丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。引发剂为过硫酸铵，PH调节剂为浓度25%的氨水，助剂为 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。所述乳化剂由以下方法制得:先将3质量份脂肪醇聚氧乙烯醚硫 酸钠、1.2质量份聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合，加入0.2质量份十二烷基硫酸钠，氮 气保护下升温至70°C并搅拌反应lh，降温至60°C后得到预聚体，然后加入4质量份反应性乳 化剂NRS-138,在氮气保护下搅拌反应2小时后得到乳化剂。
[0012] -种制备水性涂料用丙烯酸酯乳液的方法，此方法包括以下步骤:将1/3的乳化剂 与去离子水加入到反应器中搅拌均匀，再将丙烯酸酯、木糖醇、乙烯基三甲氧基硅烷、丙二 醇甲醚和剩余的乳化剂加入反应器中搅拌均匀，然后加热至82°C，控制在lh内缓慢滴加引 发剂，再加入助剂及pH调节剂控制温度在92°C下lh，即得水性涂料用丙烯酸酯乳液。
[0013] 实施例2 水性涂料用丙烯酸酯乳液，按重量份计，称取以下各个组分:丙烯酸酯75份，木糖醇20份，乙烯基三甲氧基硅烷2份，丙二醇甲醚5份，乳化剂7.5份，引发剂0.4份、去离子水70份， pH调节剂5份，助剂5份。
[0014] 丙烯酸酯为2-甲基丙烯酸乙酯。引发剂为过硫酸铵，PH调节剂为浓度25%的氨水， 助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述乳化剂由以下方法制得:先将3质量份脂肪醇聚氧乙烯醚硫 酸钠、1.2质量份聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合，加入0.2质量份十二烷基硫酸钠，氮 气保护下升温至70°C并搅拌反应lh，降温至60°C后得到预聚体，然后加入4质量份反应性乳 化剂NRS-138,在氮气保护下搅拌反应2小时后得到乳化剂。
[0015] -种制备水性涂料用丙烯酸酯乳液的方法，此方法包括以下步骤:将1/3的乳化剂 与去离子水加入到反应器中搅拌均匀，再将丙烯酸酯、木糖醇、乙烯基三甲氧基硅烷、丙二 醇甲醚和剩余的乳化剂加入反应器中搅拌均匀，然后加热至80°C，控制在lh内缓慢滴加引 发剂，再加入助剂及pH调节剂控制温度在90°C下lh，即得水性涂料用丙烯酸酯乳液。
[0016] 实施例3 水性涂料用丙烯酸酯乳液，按重量份计，称取以下各个组分:丙