一種水性外墻底漆用乳膠及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種水性外墻底漆用乳膠及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著乳液聚合理論研究的不斷深化及乳業(yè)聚合物水平的不斷提高，乳液聚合技術(shù)也不斷發(fā)展，派生出了不少乳液聚合的新分支，出現(xiàn)了許多新的乳液聚合方法，諸如反向乳液聚合、非水介質(zhì)中的乳液聚合、無(wú)皂乳液聚合、乳液縮聚、乳液定向聚合、分散聚合、微乳超微乳液聚合、反應(yīng)性聚合物凝膠、制備具有核殼結(jié)構(gòu)乳液粒子、輻射乳液聚合等。這些方法大多數(shù)已見(jiàn)諸于工業(yè)化生產(chǎn)，所制造的不同功能、不同用途的特種乳液聚合和聚合物乳液，已大量地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，有些產(chǎn)品已延伸到某些高新技術(shù)領(lǐng)域，成為不可缺少的材料和工作性質(zhì)。這些新分支和新方法的出現(xiàn)，大大豐富了乳液聚合的內(nèi)容，也大大促進(jìn)了乳液聚合理論和技術(shù)的發(fā)展。
[0003]乳液聚合包括單體、引發(fā)劑、溶劑、穩(wěn)定劑、多功能助劑等，通過(guò)不同的反應(yīng)條件，實(shí)現(xiàn)聚合最終形成成品，成品可以直接利用也可以再加工利用。其中單體的搭配及多功能助劑、引發(fā)劑的匹配對(duì)整個(gè)聚合過(guò)程起到?jīng)Q定性作用。外墻底漆乳液由于具有特殊的性能要求，導(dǎo)致采用一般乳液聚合方法制成的乳液不能夠勝任外墻底漆性能的苛刻要求。目前市面上的外墻底漆乳液具有基材附著力不強(qiáng)，滲透力偏弱、應(yīng)用領(lǐng)域不夠廣泛、抗堿耐水性能不夠出眾的缺點(diǎn)，給面漆的性能及產(chǎn)品配套帶來(lái)了不小的麻煩。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水性外墻底漆用乳膠及其制備方法與應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有乳液聚合方法制成的乳液不能夠勝任外墻底漆性能的苛刻要求的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種水性外墻底漆用乳膠，其中，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括:單體22.1?29.9 %、聚合分配劑I.I?2.3%、穩(wěn)定劑0.04?1.05%、增塑劑0.1?0.5%、引發(fā)劑0.1?0.25%、溶劑66.1?75.0% 和填料 0.01-0.05%；
所述單體為甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異辛酯和異丁烯酸的混合物；
所述聚合分配劑為吡咯、嗎啉和脂肪酸聚氧乙烯酯的混合物。
[0007]所述的水性外墻底漆用乳膠，其中，所述穩(wěn)定劑為無(wú)水醋酸鈉、氨水中的一種或兩種。
[0008]所述的水性外墻底漆用乳膠，其中，所述增塑劑為脂肪酸酯類、磷酸酯類、檸檬酸酯類中的一種或多種。
[0009]所述的水性外墻底漆用乳膠，其中，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽、過(guò)氧化物類、氧化還原引發(fā)劑中的一種或多種。
[0010]所述的水性外墻底漆用乳膠，其中，所述溶劑為去離子水。
[0011]所述的水性外墻底漆用乳膠，其中，所述填料為碳酸鈣、沉淀硫酸鋇中的一種或兩種。
[0012]—種如上任一所述的的水性外墻底漆用乳膠的制備方法，其中，包括步驟:
A、按照上述配方在轉(zhuǎn)速50?100r/m預(yù)分散裝置中加入三分之一的溶劑、三分之一的穩(wěn)定劑，攪拌15?25min混合均勾后，再依次加入四分之一的單體，調(diào)整轉(zhuǎn)速85?140r/m室溫下攪拌30?45min，得到預(yù)混液；
B、在反應(yīng)釜中加入剩余溶劑、聚合分配劑，開(kāi)動(dòng)攪拌裝置90?120r/m，，打開(kāi)冷凝水并升溫至68?72°C，加入5?10%引發(fā)劑水溶液的20~35%到反應(yīng)釜中，攪拌5?1min，加入上述A步驟得到的13?17%的預(yù)混液，反應(yīng)15?30min ；
C、加入剩余5?10%引發(fā)劑水溶液的8?10%，滴加剩余的預(yù)混液，1.5?2.5h內(nèi)滴完，并保持一定時(shí)間間隔加入剩余6?10%的5?10%引發(fā)劑水溶液直至用完，保持溫度在83?86°C，保溫反應(yīng)0.35-0.55h，加入增塑劑、填料攪拌均勻，得到初級(jí)乳膠；
D、冷卻初級(jí)乳膠至65?70°C，加1/3?1/2穩(wěn)定劑；
E、加入5?10%引發(fā)劑水溶液反應(yīng)5?20min，降溫至55?60°C，加入剩余穩(wěn)定劑，持續(xù)10?15分鐘；
F、過(guò)濾，出料，得到乳膠。
[0013]—種水性外墻底漆用乳膠的應(yīng)用，其中，將上述任一所述的水性外墻底漆用乳膠用作水性外墻底漆。
[0014]有益效果:通過(guò)上述配方制備得到的水性外墻底漆用乳膠具有封閉性強(qiáng)，附著力高，抗泛堿性好，不透水性好，耐水性優(yōu)異，抗鹽析效果出眾，層間搭配效果顯著，滲透能力強(qiáng)，有效避免了一般乳膠用于底漆中持續(xù)效果差、層間搭配不穩(wěn)定、VOC不達(dá)標(biāo)等缺陷，是制備優(yōu)良水性底漆較好基料。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供一種水性外墻底漆用乳膠及其制備方法與應(yīng)用，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明提供一種水性外墻底漆用乳膠，其按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括:單體22.1?29.9%、聚合分配劑I.I?2.3%、穩(wěn)定劑0.04?1.05%、增塑劑0.1?0.5%、引發(fā)劑0.1?
0.25%、溶劑66.1?75.0%和填料0.01-0.05%；所述單體為甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異辛酯和異丁烯酸的混合物;所述聚合分配劑為吡咯、嗎啉和脂肪酸聚氧乙烯酯的混合物。采用本發(fā)明上述單體，可確保乳膠自交聯(lián)的順利實(shí)現(xiàn)，達(dá)到性能提升的目的。
[0017]本發(fā)明通過(guò)合理篩選不同單體和引發(fā)劑組成，搭配針對(duì)性較強(qiáng)的聚合分配劑，制備得到的底漆具有封閉性強(qiáng)，附著力高，抗泛堿性好，不透水性好，耐水性優(yōu)異，抗鹽析效果出眾，層間搭配效果顯著，滲透能力強(qiáng)，有效避免了一般乳膠用于底漆中持續(xù)效果差、層間搭配不穩(wěn)定、VOC不達(dá)標(biāo)等缺陷，是制備優(yōu)良水性底漆較好基料。符合當(dāng)今乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間對(duì)底漆用基料的需求。
[0018]優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為無(wú)水醋酸鈉、氨水中的一種或兩種。采用所述穩(wěn)定劑可有效保證體系聚合的穩(wěn)定性和預(yù)期效果。
[0019]優(yōu)選地，所述增塑劑為脂肪酸酯類、磷酸酯類、檸檬酸酯類中的一種或多種。更優(yōu)選地，所述增塑劑為磷酸酯類，這是由于磷酸酯類具有高的穩(wěn)定性和耐久性。例如，芳香族磷酸酯類具有高的穩(wěn)定性和耐久性，是一種良好的增塑劑。
[0020]優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽、過(guò)氧化物類、氧化還原引發(fā)劑中的一種或多種。更優(yōu)選地，本發(fā)明使用所述引發(fā)劑時(shí)，將所述引發(fā)劑用水配制成引發(fā)劑重量占比為5?10%弓I發(fā)劑水溶液。例如，將所述引發(fā)劑用水配制成引發(fā)劑重量占比為5%、8%或10%引發(fā)劑水溶液。其中，所述過(guò)硫酸鹽可以為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。所述過(guò)氧化物類可以為叔丁基過(guò)氧化氫或過(guò)氧化氫。
[0021]優(yōu)選地，所述溶劑為去離子水。所述去離子水可以為各指標(biāo)的去離子水。
[0022]優(yōu)選地，所述填料為碳酸鈣、沉淀硫酸鋇中的一種或兩種。采用上述重鈣填料可有效解決乳膠遮蓋力不足的缺陷，解決常規(guī)滑石粉等含硅成分對(duì)環(huán)境造成的影響。
[0023]基于上述水性外墻底漆用乳膠，本發(fā)明還提供一種如上任一所述的的水性外墻底漆用乳膠的制備方法，其包括步驟:
A、按照上述配方在轉(zhuǎn)速50?100r/m預(yù)分散裝置中加入三分之一的溶劑、三分之一的穩(wěn)定劑，攪拌15?25min混合均勾后，再依次加入四分之一的單體，調(diào)整轉(zhuǎn)速85?140r/m室溫下攪拌30?45min，得到預(yù)混液；
B、在反應(yīng)釜中加入剩余溶劑、聚合分配劑，開(kāi)動(dòng)攪拌裝置90?120r/m，，打開(kāi)冷凝水并升溫至68?72°C，加入5?10%引發(fā)劑水溶液的20~35%到反應(yīng)釜中，攪拌5?1min，加入上述A步驟得到的13?17%的預(yù)混液，反應(yīng)15?30min ；
C、加入剩余5?10%引發(fā)劑水溶液的8?10%，滴加剩余的預(yù)混液，1.5?2.5h內(nèi)滴完，并保持一定時(shí)間間隔加入剩余6?10%的5?10%引發(fā)劑水溶液直至用完，保持溫度在83?86°C，保溫反應(yīng)0.35-0.55h，加入增塑劑、填料攪拌均勻，得到初級(jí)乳膠；
D、冷卻初級(jí)乳膠至65?70°C，加1/3?1/2穩(wěn)定劑；
E、加入5?10%引發(fā)劑水溶液反應(yīng)5?20min，降溫至55?60°C，加入剩余穩(wěn)定劑，持續(xù)10?15分鐘；
F、過(guò)濾，出料，得到乳膠。
[0024]基于上述水性外墻底漆用乳膠，本發(fā)明還提供一種水性外墻底漆用乳膠的應(yīng)用，其中，將上述任一所述的水性外墻底漆用乳膠用作水性外墻底漆。
[0025]下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1
一種水性外墻底漆用乳膠，其中，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括:
甲基丙烯酸乙酯7.0%
丙稀酸己酯6.5%
丙烯酸異辛酯7.0%
異丁烯酸6.1%
吡咯0.6%
嗎啉0.6%
脂肪酸聚氧乙烯酯0.5%無(wú)水醋酸鈉0.95%
磷酸酯類0.4%
過(guò)氧化物0.2%
去離子水70.1%
沉淀硫酸鋇0.05%
按照上述配方在轉(zhuǎn)速90r/m預(yù)分散裝置中加入三分之一的去離子水、三分之一的無(wú)水醋酸鈉，攪拌20min混合均勻后，再依次加入四分之一的單體(甲基丙烯酸乙酯、