專利名稱：環(huán)氧改性苯丙乳液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑涂料技術領域，涉及一種環(huán)氧樹脂改性苯丙乳液及其制備方法。
背景技術：
近年來，環(huán)氧改性苯丙乳液的研究已取得了一定的成果，但仍有不少待解決的問 題。如酯化改性的環(huán)氧苯丙乳液，酯鍵易水解；采用溶液聚合法的環(huán)氧苯丙乳液，雖然反應 穩(wěn)定，但其反應進行時的介質都為有機溶劑，在節(jié)能和環(huán)保方面不是足夠理想。本發(fā)明選 用乳液接枝改性方法，制得穩(wěn)定的環(huán)氧改性苯丙乳液。為了解決常規(guī)乳液聚合中小分子乳 化劑的存在影響膜性能的問題，根據高分子乳化劑設計原則自己合成聚丙烯酸高分子乳化 劑，采用這種高分子乳化劑部分替代小分子乳化劑，其與乳膠粒的相容性好，提高了乳液的 綜合性能；向聚合物中引入活性官能團，有益于高分子鏈之間形成網狀結構，提高了漆膜的 交聯度；同時加入硅烷偶聯劑進一步改性，提高了附著力的耐久性及漆膜耐水性，并改善了 填料在聚合物中的潤濕性和分散性。所制得的乳液具有附著力強、硬度、耐腐蝕性及耐水 性、耐堿性、耐擦洗性優(yōu)良等特點，有很大的推廣價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目是針對上述存在的問題而經過改良，克服上述不足而提供一種新型環(huán) 氧改性苯丙乳液及該乳液的制備方法。本發(fā)明采取的技術方案是一種環(huán)氧改性苯丙乳液的各組分和質量百分含量分別 是甲基丙烯酸甲酯1 5%，苯乙烯15 25%，丙烯酸丁酯15 25%，去離子水 35 60%，甲基丙烯酸0. 5 1%，N-羥甲基丙烯酰胺0.5 1%，乳化劑A 0. 5 1%， 乳化劑B 0. 3 0. 5 %，高分子乳化劑0. 5 1 %，碳酸氫鈉0. 2 0. 6 %，過硫酸鉀0. 3 0.8%氨水0. 1 0. 2%，環(huán)氧樹脂2% 6%，硅烷偶聯劑0. 5 1. 5%。所述乳化劑A為十二烷基苯磺酸鈉；所述乳化劑B為聚乙二醇辛基苯基醚；所述環(huán)氧樹脂為E-44型，環(huán)氧值為0. 42 0. 47 ；所述硅烷偶聯劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。為實現上述目的，本發(fā)明采取的另一個技術方案是一種環(huán)氧改性苯丙乳液的制 備方法依順序包括如下步驟(1)高分子乳化劑的制備，將3份的甲基丙烯酸、1份丙烯酸丁酯和1份苯乙烯加 入四口瓶中混合均勻，再加入0.2份過氧化苯甲酸，溶解完全后，在3h內緩慢均勻滴加到乙 二醇單丁醚中，攪拌反應，保持溫度恒定在130°C，反應結束后保溫30min出料；(2)將2/3水、1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B加入到四口瓶中， 升溫攪拌，在60°C時加入全部的環(huán)氧樹脂，1/4的丙烯酸丁酯、1/4甲基丙烯酸甲酯、1/4甲 基丙烯酸，1/3的過硫酸鉀至反應液出現明顯藍光，聚合生成種子乳液，在乳化器中投入剩
3余的1/3水、剩余的1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B、剩余的3/4丙烯酸丁 酯、3/4甲基丙烯酸甲酯、3/4甲基丙烯酸和N-羥甲基丙烯酰胺，劇烈攪拌，制成預乳化液；(3)將種子乳液和1/3預乳化液置于三口燒瓶中，升溫至78 80°C之間，保溫Ih 后將剩余的2/3過硫酸鉀和2/3預乳化液連續(xù)滴加反應器中，在2. 5 3h內滴完，溫度控 制在78 80°C ；(4)將溫度降至60°C，加入硅烷偶聯劑保溫lh，待反應完全，降溫至40°C以下，用 氨水中和至pH = 7 8，過濾出料。采用上述制備方法合成了環(huán)氧改性苯丙乳液，具有較好的成膜性能和優(yōu)異的物理 機械性能，兼具丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂的優(yōu)點。提高了漆膜的硬度、耐水性、耐，耐堿性，涂 膜質量顯著提高。主要原因是，將環(huán)氧樹脂引入到了苯丙乳液的結構中，使原乳液具備了環(huán) 氧樹脂高強度、耐腐蝕、附著力強的優(yōu)點，同時加入的硅烷偶聯劑，進一步提高了附著力的 耐久性及漆膜耐水性，并改善了填料在聚合物中的潤濕性和分散性，所制得的乳液具有附 著力強、硬度、耐腐蝕性及耐水性、耐堿性、耐擦洗性優(yōu)良等特點，具有較廣泛的應用前景。
具體實施例方式結合實例對本發(fā)明作進一步的詳述。實施例1一、原料配方去離子水甲基丙烯酸甲酯苯乙烯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸N-羥甲基丙烯酰胺乳化劑A乳化劑B過硫酸鉀碳酸氫鈉高分子乳化劑環(huán)氧樹脂硅烷偶聯劑氨水二、制備方法將2/3水、1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B加入到四口瓶中，升溫 攪拌，在60°C時加入1/4的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸，環(huán)氧樹脂， 1/3過硫酸鉀至反應液出現明顯藍光，聚合生成種子乳液。在乳化器中投入剩余的1/3水、 1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B和3/4的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸 丁酯、甲基丙烯酸預乳化，劇烈攪拌，制成預乳化劑。將種子乳液和1/3預乳化液置于三口 燒瓶中，升溫至78°C之間。保溫Ih后將剩余的2/3過硫酸鉀和2/3預乳化液連續(xù)滴加反應
60% 1% ； 15% 16%
1% ； 1% ； 0. 5% ； 0. 3% ； 0. 8% 0. 2%
0.5% 2% ；
1.5% ； 0. 2%。
4器中，在2. 5h內滴完，溫度控制在78°C。將溫度降至60°C，加入硅烷偶聯劑保溫lh，待反應 完全。降溫至40°C以下，用氨水中和至pH= 7，過濾出料。三、本實施例的環(huán)氧改性苯丙乳液和苯丙乳液常規(guī)性能測試對比表
權利要求
一種環(huán)氧改性苯丙乳液，其特征是，各組分和質量百分含量分別是甲基丙烯酸甲酯1～5％，苯乙烯15～25％，丙烯酸丁酯15～25％，去離子水35～60％，甲基丙烯酸0.5～1％，N 羥甲基丙烯酰胺0.5～1％，乳化劑A 0.5～1％，乳化劑B 0.3～0.5％，高分子乳化劑0.5～1％，碳酸氫鈉0.2～0.6％，過硫酸鉀0.3～0.8％氨水0.1～0.2％，環(huán)氧樹脂2％～6％，硅烷偶聯劑0.5～1.5％。
2.根據權利要求1所述的環(huán)氧改性苯丙乳液，其特征是，所述乳化劑A為十二烷基苯磺 酸鈉。
3.根據權利要求1所述的環(huán)氧改性苯丙乳液，其特征是，所述乳化劑B為聚乙二醇辛基苯基醚。
4.根據權利要求1所述的環(huán)氧改性苯丙乳液，其特征是，所述環(huán)氧樹脂為E-44型，環(huán)氧 值為0. 42 0. 47。
5.根據權利要求1所述的環(huán)氧改性苯丙乳液，其特征是，所述硅烷偶聯劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
6.一種如權利要求1所述的環(huán)氧改性苯丙乳液的制備方法，其特征是，包括下列步驟(1)高分子乳化劑的制備，將3份的甲基丙烯酸、1份丙烯酸丁酯和1份苯乙烯加入四 口瓶中混合均勻，再加入0. 2份過氧化苯甲酸，溶解完全后，在3h內緩慢均勻滴加到乙二醇 單丁醚中，攪拌反應，保持溫度恒定在130°C，反應結束后保溫30min出料；(2)將2/3水、1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B加入到四口瓶中，升溫 攪拌，在60°C時加入全部的環(huán)氧樹脂、1/4的丙烯酸丁酯、1/4甲基丙烯酸甲酯、1/4甲基丙 烯酸、1/3的過硫酸鉀至反應液出現明顯藍光，聚合生成種子乳液；在乳化器中投入剩余的 1/3水、剩余的1/2高分子乳化劑、1/2乳化劑A和1/2乳化劑B、剩余的3/4丙烯酸丁酯、 3/4甲基丙烯酸甲酯、3/4甲基丙烯酸和N-羥甲基丙烯酰胺，劇烈攪拌，制成預乳化液；(3)將種子乳液和1/3預乳化液置于三口燒瓶中，升溫至78 80°C之間，保溫Ih后將 剩余的2/3過硫酸鉀和2/3預乳化液連續(xù)滴加反應器中，在2. 5 3h內滴完，溫度控制在 78 80 ；(4)將溫度降至60°C，加入硅烷偶聯劑保溫lh，待反應完全，降溫至40°C以下，用氨水 中和至PH = 7 8，過濾出料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧改性苯丙乳液及其制備方法，該環(huán)氧改性苯丙乳液按質量百分含量由組分甲基丙烯酸甲酯1～5％，苯乙烯15～25％，丙烯酸丁酯15～25％，去離子水35～60％，甲基丙烯酸0.5～1％，N-羥甲基丙烯酰胺0.5～1％，乳化劑A 0.5～1％，乳化劑B 0.3～0.5％，高分子乳化劑0.5～1％，碳酸氫鈉0.2～0.6％，過硫酸鉀0.3～0.8％，氨水0.1～0.2％，環(huán)氧樹脂2％～6％，硅烷偶聯劑0.5～1.5％組成。本發(fā)明采用乳液接枝改性方法，制得的環(huán)氧改性苯丙乳液具有附著力強、硬度高、耐腐蝕性及耐水性、耐堿性、耐擦洗性的特點。
文檔編號C08F283/10GK101974194SQ201010299978
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者朱華偉, 郭文錄 申請人:江蘇科技大學