專利名稱：納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備內(nèi)外墻及紡織品、印花固色用的彈性乳膠 涂料、經(jīng)過(guò)納米二氧化硅改性的彈性丙烯酸酯共聚乳液。
技術(shù)背景純丙烯酸酯彈性共聚乳液主要用于建筑行業(yè)中配制內(nèi)外墻彈性乳膠 涂料，目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的該種乳液主要由烯類單體、乳化劑、引發(fā)劑、PH調(diào)節(jié)劑和水組成，近來(lái)，也有用納米二氧化硅改性的共聚乳液，以提 高使用性能。但該類乳液所用乳化劑為辛基壬基酚陰離子、非離子等，是 一種含烷基酚類(APE)乳化劑。研究表明，含烷基酚類(APE)乳化劑的 存在對(duì)人體及相鄰物種(魚類)內(nèi)分泌系統(tǒng)有一定的傷害作用，因此該乳 液不符合環(huán)保要求，國(guó)外已著手限制。此外，現(xiàn)有彈性乳液中各成分的配 比不盡合理，聚合物內(nèi)部粒子結(jié)構(gòu)的交聯(lián)密度也不強(qiáng)，丙烯酸酯的單體結(jié) 構(gòu)局限使其耐紫外線性能不好，并且普遍存在耐水性、抗堿性以及延展性 差和強(qiáng)度低等諸多不足，影響其使用性能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有彈性丙烯酸酯共聚乳液的不足 之處，提供一種符合環(huán)保要求，又能提髙使用性能、擴(kuò)大應(yīng)用范圍的納 米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液。本發(fā)明的技術(shù)方案是納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液主 要由烯類單體、乳化劑、引發(fā)劑、PH調(diào)節(jié)劑、金屬交聯(lián)劑、去離子水組 成，改進(jìn)之處是所述乳化劑為無(wú)烷基酚類乳化劑，包括烷基醚琥珀酸鈉 和烷基聚氧乙烯醚，其含量占乳液總量的重量百分比分別為O. 5~2.0%、0.2-0.8%,乳液中其余成份及其重量百分比分別為烯類單體苯乙烯3~15%、丙烯酸丁酯8~25%、丙烯酸二乙基已酯 10-28%、(甲基)丙烯酸0.5-0.8%、丙烯酰胺0. 3~1.8%、乙烯基三甲 氧基硅烷0. 1 - 0. 3%、 Y -甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0. 1 ~ 0. 3%;引發(fā)劑過(guò)硫酸銨O. 05 - 0. 45%;PH調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉0. 02 - 0. 05%;納米二氧化硅無(wú)揮發(fā)性有毒有機(jī)物(VOC)納米二氧化硅0. 05~ 0. 4%;金屬交聯(lián)劑氫氧化鈣0.03-0. 12%; 去離子水42-51%。進(jìn)一步的方案是所述無(wú)烷基酚類乳化劑還包括聚氧乙烯聚氧丙烯 嵌段聚合物、烯丙基羥基磺酸鹽、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽中的一種或 幾種，其含量占乳液總量的重量百分比分別為0-0. 5%、 0~0.3%、 0~ 0.5%;所述金屬交聯(lián)劑還包括醋酸鋅、氯化鈣中的一種或幾種，其含量 占乳液總量的重量百分比分別為0~0.25%、 0~0.22%。本發(fā)明的共聚乳液中由于利用無(wú)烷基酚類乳化劑，該類乳化劑對(duì)人 類及相鄰物種內(nèi)分泌系統(tǒng)無(wú)傷害，因而使得乳液的應(yīng)用符合環(huán)保要求， 值得推廣。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)各成分配比關(guān)系作了新的調(diào)整和改進(jìn)，在新 的配比關(guān)系下，納米二氧化硅做為核的部分，并不參加反應(yīng)，以其它烯 類單體包覆于其表面，取其成膜后的物理特性，反射紫外線，從而提高 共聚乳液耐紫外線性能。烯基類硅烷偶聯(lián)劑更好的參與共聚，烯類單體 中的官能團(tuán)單體與被吸附表面上的水分子結(jié)合形成共價(jià)體系的氫鍵，使 其與吸附層強(qiáng)烈的偶合在一起，使耐水、附著力成倍提高，金屬交聯(lián)體 系中的價(jià)金屬鹽在干燥過(guò)程中與處于乳膠粒表層的羧基發(fā)生分子鏈間的 離子交聯(lián)，這樣出現(xiàn)交聯(lián)的部分，相對(duì)分子質(zhì)量成倍增加，使涂膜的強(qiáng) 度、耐水性、耐侯性和耐污性都會(huì)提高。因此本發(fā)明大大提高共聚乳液 的使用性能，可用于制備高檔彈性乳膠涂料。該涂料不僅可用于內(nèi)外墻 裝飾，也可用于紡織品、印花固色，應(yīng)用范圍廣。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的組分及含量(重量百分比)例一苯乙烯8、丙烯酸丁酯18、丙烯酸二乙基已酯20、(甲基) 丙烯酸0.7、丙烯酰胺1.3、乙烯基三甲氧基硅烷0. 3、 Y-甲基丙烯酰 氧基三甲氧基硅烷O. 1、無(wú)VOC納米二氧化硅0.2、烷基醚琥珀酸鈉1.8、 烷基聚氧乙烯醚O. 5、氫氧化鈣O. 12、過(guò)硫酸銨O. 35、碳酸氫鈉O. 02、 去離子水48.61。將以上各組分按常規(guī)工藝制得納米二氧化硅改性彈性 丙烯酸酯共聚乳液。例二苯乙烯15、丙烯酸丁酯8、丙烯酸二乙基已酯27、(甲基) 丙烯酸0.8、丙烯酰胺0.5、乙烯基三甲氧基硅烷0.1、 Y-甲基丙烯酰 氧基三甲氧基硅烷0. 3、無(wú)VOC納米二氧化硅0. 35、烷基醚琥珀酸鈉0. 6、 烷基聚氧乙烯醚O. 8、氫氧化鈣O. 04、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨0. 35、 醋酸鋅O. 2、過(guò)硫酸銨0.4、碳酸氫鈉0.05、去離子水45. 51。將以上各 組分按常規(guī)工藝制得納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯乳液。例三苯乙烯5、丙烯酸丁酯25、丙烯酸二乙基已酯15、(甲基) 丙烯酸0.5、丙烯酰胺1.6、乙烯基三甲氧基硅烷0.2、 Y-甲基丙烯酰 氧基三甲氧基硅烷0.2、無(wú)VOC納米二氧化硅0. 1、烷基醚琥珀酸鈉l.2、 烷基聚氧乙烯醚O. 3、氫氧化鈣0. 08、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物0. 3、 氯化鈣0.15、過(guò)硫酸銨0.25、碳酸氫鈉0.03、去離子水50. 09。將以上 組分按常規(guī)工藝制得納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液。
權(quán)利要求
1、一種納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液，主要由烯類單體、乳化劑、引發(fā)劑、PH調(diào)節(jié)劑、納米二氧化硅、金屬交聯(lián)劑、去離子水組成，其特征是所述乳化劑為無(wú)烷基酚類乳化劑，包括烷基醚琥珀酸鈉和烷基聚氧乙烯醚，其含量占乳液總量的重量百分比分別為0.5～2.0％、0.2～0.8％，乳液中其余成份及其重量百分比分別為烯類單體苯乙烯3～15％、丙烯酸丁酯8～25％、丙烯酸二乙基己酯10～28％、(甲基)丙烯酸0.5～0.8％、丙烯酰胺0.3～1.8％、乙烯基三甲氧基硅烷0.1～0.3％、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷0.1～0.3％；引發(fā)劑過(guò)硫酸銨0.05～0.45％；PH調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉0.02～0.05％；納米二氧化硅無(wú)揮發(fā)性有毒有機(jī)物納米二氧化硅0.05～0.4％；金屬交聯(lián)劑氫氧化鈣0.03～0.12％；去離子水42～51％。
2、 按權(quán)利要求1所述納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液， 其特征是所述無(wú)烷基酚類乳化劑還包括聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、 烯丙基羥基磺酸鹽、烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽中的一種或幾種，其含量 占乳液總量的重量百分比分別為0-0. 5%、 0~0. 3%、 0-0.5°/。。
3、 按權(quán)利要求1所述納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液， 其特征是所述金屬交聯(lián)劑還包括醋酸鋅、氯化鈣中的一種或幾種，其含 量占乳液總量的重量百分比分別為0-0.25%、 0-0. 22%。
全文摘要
一種納米二氧化硅改性彈性丙烯酸酯共聚乳液，主要由烯類單體、乳化劑、引發(fā)劑、納米二氧化硅、pH調(diào)節(jié)劑、金屬交聯(lián)劑和水組成，所用乳化劑為無(wú)烷基酚類乳化劑，包括烷基醚琥珀酸鈉和烷基聚氧乙烯醚，所用納米二氧化硅為無(wú)VOC產(chǎn)品，同時(shí)乳液中各成分配比作了新的調(diào)整和改進(jìn)。本發(fā)明共聚乳液用于制備內(nèi)外墻彈性乳膠涂料，以及紡織品、印花固色涂料，由于無(wú)烷基酚類乳化劑對(duì)人體及相鄰物種內(nèi)分泌系統(tǒng)無(wú)傷害，符合環(huán)保要求，而且引入納米二氧化硅無(wú)機(jī)材料，在新的配比關(guān)系下，烯基類硅烷偶聯(lián)劑更好地參與共聚，使乳液的抗污、耐候、耐水、抗堿性以及強(qiáng)度和延展性均有增強(qiáng)，從而明顯提高乳液的使用性能。
文檔編號(hào)C08F220/16GK101215356SQ20081001903
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者安明基 申請(qǐng)人:江蘇日出化工有限公司