水性涂料組合物及其制備方法
【專利摘要】公開的是包含少量丙烯酰胺和丙烯酸單體單元的改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液，該乳液是由改性桐油、丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺，丙烯酸，苯乙烯和交聯(lián)單體作為單體組分進(jìn)行自由基乳液聚合反應(yīng)，然后添加二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑而制備的，其中改性桐油是由桐油與分子量在100－500范圍的烯屬不飽和的表面活性劑按照100:50-150的重量比的加成反應(yīng)產(chǎn)物。還公開了采用上述乳液和含丙烯酰胺的水性丙烯酸樹脂的水性涂料組合物，該涂料組合物對于顏料具有改進(jìn)的分散性，具有優(yōu)異的貯存穩(wěn)定性，可用于涂覆金屬、塑料。
【專利說明】水性涂料組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及改進(jìn)耐水性和顏料分散性的水性涂料組合物及其制備方法，以及它作為金屬面漆的用途。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中有大量的文獻(xiàn)公開了采用桐油或桐油衍生物的涂料組合物。例如桐油改性不飽和聚酯樹脂，桐油改性酚醛環(huán)氧樹脂，桐油改性防水涂料，丙烯酸聚氨酯改性桐油酰亞胺加合物，桐油改性的絕緣漆，桐油基聚氨酯樹脂，含有馬來酸酐改性桐油的涂料組合物。
[0003]中國專利公開CN103614059A公開了一種水性桐油/丙烯酸樹脂絕緣漆的制備方法，首先將100質(zhì)量份桐油和30質(zhì)量份順丁烯二酸酐在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于130 - 150°C反應(yīng)1-1.5小時(shí)得到聚酯液；然后向所述聚酯液中加入有機(jī)溶劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至80°C，滴加丙烯酸樹脂混合單體和引發(fā)劑，滴完后于80°C繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得到聚酯樹脂液；隨后向所述聚酯樹脂液中加入有機(jī)溶劑，再用有機(jī)胺調(diào)節(jié)PH至8.0-8.5，得到丙烯酸改性桐油樹脂液；最后向所述丙烯酸改性桐油樹脂液中加入經(jīng)封閉劑封閉的TDI，于室溫下攪拌30分鐘得到固含量為75-80wt%的水性桐油/丙烯酸樹脂絕緣漆。
[0004]中國專利公開CN101724335A公開了一種桐油改性水性絕緣漆的制備方法，以桐油為原料，包括酯化反應(yīng)、加成反應(yīng)、中和反應(yīng)和物理混合，其特征在于:所述的酯化反應(yīng)是100重量份多元醇和20-40重量份多元酸及10-20重量份順丁烯二酸酐在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于160-200°C下反應(yīng)I 一 2小時(shí)得到酯化液；所述的加成反應(yīng)是向酯化液中加入25 — 35重量份桐油和50 - 60重量份鄰苯二甲酸酐在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于190~210°C下反應(yīng)2_6小時(shí)得到加成酯化液，所述的中和反應(yīng)是向加成酯化液中加入15_25wt%的有機(jī)溶劑，然后用有機(jī)胺中和至PH值7.0-8.5，得到桐油改性聚酯樹脂液；所述的物理混合是向桐油改性聚酯樹脂液中加入10 - 30Wt%醚化氨基樹脂和0.1-0.3wt%過氧化物于室溫下攪拌混合0.5-1小時(shí)。
[0005]中國專利公開CN101845367A公開了羥基化桐油及其酯基胺解制備方法，屬有機(jī)化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法在一定條件下，利用桐油中的酯基與二乙醇胺通過胺解反應(yīng)，在保留共軛雙鍵前提下，使桐油羥基化，主要生成含端羥基同時(shí)含三個(gè)共軛雙鍵的化合物。
[0006]中國專利公開CN103030777A公開了桐油基聚氨酯樹脂及其制備方法，制備方法步驟為:(1)桐油甲酯化；(2)桐酸甲酯酸酐化；(3)桐油基多元醇制備:將桐馬酸酐和多元醇，在酸性催化劑的催化下反應(yīng)，得桐油基多元醇；(4)桐油基聚氨酯樹脂的制備:將第二類有機(jī)溶劑、桐油基多元醇、通用型多元醇、多異氰酸酯和催化劑反應(yīng)，獲得可應(yīng)用于油漆的桐油基聚氨酯樹脂。
[0007]CN103614059A公開了水性桐油/丙烯酸樹脂絕緣漆，其中100質(zhì)量份桐油和30質(zhì)量份順丁烯二酸酐在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于130-150°C進(jìn)行加成反應(yīng)1-1.5小時(shí)得到聚酯液。
[0008]然而，改性桐油與涂料中其它主要樹脂組分如聚丙烯酸酯或聚酯等之間的相容性較差，并且它在水介質(zhì)中的分散性或溶解度較低，因此，含有改性桐油的水性涂料組合物的一個(gè)普遍的缺點(diǎn)是貯存穩(wěn)定性較差，在貯存過程中容易發(fā)生絮凝、沉淀，影響到涂料的應(yīng)用，導(dǎo)致固化涂層的粘結(jié)強(qiáng)度不夠高，影響到涂層的強(qiáng)度性質(zhì)。
[0009]另外，日本關(guān)西涂料株式會(huì)社的ZL200710098211.3，ZL200710107978.8，ZL200780012934.5，ZL200810005979.6, ZL200810131770.4，ZL200810170178.5，ZL200880009070.6涉及一系列的水性丙烯酸酯涂料組合物。另外，ZL200410097085.6 (日本東洋油墨制造株式會(huì)社)涉及水性丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂涂料組合物，中國專利申請201310018539.5涉及雙組分水性涂料組合物。但是，這些專利或?qū)＠暾埗紱]有使用改性桐油組分。
[0010]一般來說，包括顏料和填料在內(nèi)的助劑通常只能以較低的用量被添加到水性涂料組合物中。過高的助劑用量會(huì)導(dǎo)致在貯存過程中發(fā)生沉降，這會(huì)影響到助劑的分散性以及涂料的貯存穩(wěn)定性。而顏料和填料的用量太少，也會(huì)影響涂層的性能，例如由于顏料的用量較低，所形成的涂層的顏色較淺，色度偏低、無法形成豐富多彩的涂層。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種改善顏料分散性、貯存穩(wěn)定的和粘結(jié)強(qiáng)度高的含改性桐油的水性涂料組合物及其制備方法和用途。本發(fā)明的水性涂料包括(A)含少量丙烯酰胺和丙烯酸單體單元的改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液，(B)含丙烯酰胺單體單元的重均分子量—在3500-15000之間的水性丙烯酸樹脂，(C)不含丙烯酰胺單體單元的重均分子量Mw在3500-15000之間的水性固體丙烯酸樹脂，和(D)水，等。本發(fā)明通過在(A)中引入少量的丙烯酰胺和丙烯酸單體，同時(shí)還使用含丙烯酰胺單體單元的水性丙烯酸樹脂組分(B)，能夠顯著提高各種助劑在涂料中的分散性，改進(jìn)貯存穩(wěn)定性，同時(shí)提高涂層的室溫固化性能和粘結(jié)強(qiáng)度。在優(yōu)選的情況下，使得包括顏料、防腐劑、填料在內(nèi)的各種助劑的添加量能夠增加，但不會(huì)明顯影響它們在涂料中的分散性以及影響涂料的貯存穩(wěn)定性。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案，提供:
[0013]1、改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液，該乳液是由改性桐油、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、二乙二醇雙丙烯酸酯、苯乙烯和交聯(lián)單體作為單體組分，在0.2-2.5wt% (優(yōu)選
0.4-2.2wt%、更優(yōu)選0.6-1.6wt%,基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的不含磺酸鹽基團(tuán)的消泡、潤濕型表面活性劑和0.2-1.0wt % (優(yōu)選0.3-0.8wt %，更優(yōu)選0.35-0.7wt%,基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的分子量在100-500(優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)的存在下以及在1.5-7wt% (優(yōu)選2-6wt%、更優(yōu)選
2.5-5.5wt%，基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的重均分子量—在3500-15000之間的水性丙烯酸樹脂(也稱作水性固體丙烯酸樹脂)(C)和或0.5-1.5wt% (基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的任選的含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑的存在下通過添加引發(fā)劑進(jìn)行自由基乳液聚合反應(yīng)，然后添加二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑而最終制備的，其中所獲得的改性桐油-丙烯酸酯共聚物具有40~68°C (優(yōu)選45-64°C )的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，
[0014]其中在制備乳液的過程中使用的各種單體以及交聯(lián)劑的相對用量是:
[0015]
改性桐油18~34 TftS份，優(yōu)選20~32 Hg份，更優(yōu)選22~30敗S:份丙烯酸Tfti12-28 VRM份，優(yōu)選14-26爾W:份，史優(yōu)選16-24:€.M:份甲坫'內(nèi)烯酸甲《I10-25 iRitH分，優(yōu)選12-23 份，1If優(yōu)選14-20 +>R.M:份W烯ft乙船和/或丙烯酸平船 8、20屯￥:份，優(yōu)選丨0-18 >RM.:份，汜優(yōu)選12-丨6屯4份丙録酸胺或甲基丙烯酰胺1.5-4 ?B:份，優(yōu)選L8-3.6HS份，史優(yōu)選2-3.4重量份丙烯?或甲基丙烯_1-3 HS份，優(yōu)選1.2-2.8 ?S?,更優(yōu)選1.4-2.6乘呈份二乙二醇雙丙烯酸_0,1-0.5 MM份，優(yōu)選0.15-0.45 M 5:份^史優(yōu)選0,2-0.4:? S:份苯乙烯13~30重M份，優(yōu)選15~28,f1.tt份，更優(yōu)選17~26重染份
[0016]交聯(lián)單體:雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯
[0017]0.6~2.5重量份，優(yōu)選1.0~2.0重量份，更優(yōu)選1.2~1.8重量份
[0018]和
[0019]二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑
[0020]0.2-1.20重量份， 優(yōu)選0.4-1.0重量份，更優(yōu)選0.5-0.9重量份。
[0021]其中改性桐油是由桐油與分子量在100 - 500(優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)按照100: (50-150)(更優(yōu)選100: (60-130)，進(jìn)一步優(yōu)選100: (70-120))的重量比的加成反應(yīng)產(chǎn)物。
[0022]2、根據(jù)以上I的乳液，其中烯屬不飽和的表面活性劑⑴選自下列這些中的一種或兩種或多種:烯丙基輕烷基磺酸鈉(sodium allyl hydroxyalkyl sulfonate，縮寫SAHS),，烯丙基氧基聚氧化乙烯(6，8，10或12)壬基苯基醚硫酸銨(ammonium allyloxylpolyoxyethylene nonyl phenyl ether (10) sulfate，商品名 DNS-86)，馬來酸酐衍生物橫酸鈉(sodium maleic anhydride derivative sulfonate，商品名 M12)，2_ 丙烯酸鹽酰胺基-2-甲基丙基碳酸鹽(2-acrylate amido-2-methylpropyIcarbonate,縮寫AMPS)，1-鈉，1-烯丙基氧基-2-羥基丙焼磺酸鹽(1-Na，1-alIyloxy-2-hydroxyIpropanesulfonate，商品名COPS-1)或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸鹽(methoxy polyethyleneglycol methacrylate，縮寫 MPEGMA)，乙烯基橫酸鈉(sodium vinyl sulfonate (SVS))，2-甲基-2-丙烯-1-橫酸鈉(sodium2-methyl-2-propene-l_sulfonate (SMS))，2-丙烯酸胺-2-甲基-1-丙焼橫酸鈉(sodium2-acrylamide-2-methyl-l_propanesulfonate (AMPSA))，或 2_ 丙烯酸胺基-2-甲基丁焼橫酸鈉(sodium2-acrylamido-2_methylbutane sulfonate (SAMBS))，等等。
[0023]3、根據(jù)以上I或2項(xiàng)的乳液，其中烯屬不飽和的表面活性劑(I)選自下列這些中的一種或兩種或多種:
[0024]烯丙基輕烷基橫酸鈉(sodiumallyl hydroxyalkyl sulfonate，縮寫 SAHS)，馬來酸酐衍生物橫酸鈉(sodium maleic anhydride derivative sulfonate，商品名 M12)，1-鈉，1-烯丙基氧基-2-?基丙焼橫酸鹽(l_Na，1-alIyloxy-2-hydroxyIpropanesulfonate，商品名 COPS-1)，乙烯基磺酸鈉(sodium vinyl sulfonate (SVS))，2_ 甲基_2_丙烯_1_磺酸鈉(sodium2-methyl-2-propene-1-sulfonate (SMS))，2-丙烯酉先胺 ~2~ 甲基—I—丙焼橫酸鈉(sodium2-acrylamide-2-methyl_l-propane sulfonate (AMPSA)),或 2-丙烯酸胺基-2-甲基丁燒橫酸鈉(sodium2-acrylamido-2_methylbutane sulfonate (SAMBS))。
[0025]4、根據(jù)以上1-3中任何一項(xiàng)的乳液，其中消泡、潤濕型表面活性劑選自下列這些中的一種或兩種或多種:
[0026]壬基酚聚氧乙烯(7-25)醚類，C4-C8仲醇聚氧乙烯(7_25)醚類或C2-C7烷基聚氧乙烯(7-25)醚類。優(yōu)選的是，它的表面張力是在26~35達(dá)因之間、優(yōu)選在28~33達(dá)因之間，濁點(diǎn)在38~60°C之間、優(yōu)選在40~50°C之間；HLB值在8~14之間，優(yōu)選在11 一13.5之間，特別優(yōu)選在12-13之間。特別優(yōu)選的是，EcosurfTM LF-45表面活性劑(美國陶氏)、EcosurfTM LF-20表面活性劑、NP-7潤濕劑(壬基酚聚氧乙烯醚，上海忠誠精細(xì)化工有限公司)。
[0027]5、根據(jù)以上1-4項(xiàng)中任何一項(xiàng)的乳液，其中含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑是壬基酚聚氧乙烯醚出-25)琥珀酸單酯磺酸二鈉或十二烷基苯磺酸鈉。它優(yōu)選是壬基酚聚氧乙烯醚(10-15)琥珀酸單酯磺酸二鈉或十二烷基苯磺酸鈉。這里，“ (6-25) ”或“ (10-15) ”指氧化乙烯的聚合度。優(yōu)選是乳化劑Aerosol A-103(含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑，壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉，美國氰特(Cytec));或是A-103W陰離子表面活性劑(羅地亞公司)。
[0028]6、根據(jù)以上1-5項(xiàng)中任何一項(xiàng)的乳液，其中二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑選自于碳酸二酰肼，草酸二酰肼，丁二酸二酰肼，己二酸二酰肼(即己二酰肼)，庚二酸二酰肼，或戊二酸二酰肼，更優(yōu)選是己二酰肼。
[0029]優(yōu)選的是，以上乳液中粒子的數(shù)均粒度是在75-135nm之間、優(yōu)選在80-115nm之間、更優(yōu)選在85-105nm之間。
[0030]優(yōu)選的是，以上乳液的剪切粘度(厘泊)是在800-2500之間、優(yōu)選在1000-2000之間、更優(yōu)選在1200-1800之間，和/或零剪切粘度(厘泊)在130-270之間、優(yōu)選在150-250之間、更優(yōu)選在160-230之間。
[0031 ] 一般來說，上述乳液的固含量是在33_55wt %之間，優(yōu)選在38_50wt %之間，更優(yōu)選在40_48wt %之間。
[0032]更具體地說，改性桐油是由桐油與分子量在100 - 500(優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)按照100: (50-150)(更優(yōu)選100: (60-130)，進(jìn)一步優(yōu)選100: (70-120))的重量比在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于120-180°C (優(yōu)選130_170°C )反應(yīng)1-2.5小時(shí)所獲得的加成反應(yīng)產(chǎn)物。
[0033]7、制備以上1-6中任何一項(xiàng)的乳液的方法，該方法包括以下步驟:
[0034]I)單體混合物的配制:將改性桐油，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯，丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，丙烯酸或甲基丙烯酸，二乙二醇雙丙烯酸酯，苯乙烯，任選的分子量調(diào)節(jié)劑(例如巰基丙酸異辛酯)，和交聯(lián)單體雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯，與不含磺酸鹽基團(tuán)的消泡、潤濕型表面活性劑混合至均勻，獲得單體混合物；
[0035]2)引發(fā)劑溶液的制備:將水，一部分的引發(fā)劑(例如過硫酸鹽Na2S4O8，過硫酸鉀或過硫酸銨)，烯屬不飽和的表面活性劑(I)，和任選的含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑進(jìn)行混合，形成透明水溶液形式的引發(fā)劑溶液；
[0036]3)將水和水性固體丙烯酸樹脂(C)在反應(yīng)器中混合獲得分散體溶液，任選地用氨水將其PH調(diào)節(jié)至6.5~7.5，和然后升溫至60 — 95°C、優(yōu)選85~90°C ;
[0037]4)在攪拌下向以上3)步驟中獲得的分散體溶液中同時(shí)滴加單體混合物和引發(fā)劑溶液，滴加時(shí)間為100~180分鐘，滴加溫度控制在70~92°C (優(yōu)選75_85°C )，滴加完畢后在85~90°C下保溫80-160分鐘(優(yōu)選100-140分鐘，例如120分鐘)；
[0038]5)然后將以上步驟4)的反應(yīng)混合物降溫至55~66°C，將由水和另一部分的引發(fā)劑組成的混合物滴加進(jìn)去[例如氧化劑過硫酸鹽或叔丁基過氧化氫與還原劑(如維生素C)分別溶于水中單獨(dú)滴加到反應(yīng)混合物中]，滴加完畢后在55~66°C下保溫30 - 60分鐘(例如40分鐘)；
[0039]6)在步驟5)的保溫之后將反應(yīng)混合物降溫至40°C以下(例如35°C )，將由水與二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑(如交聯(lián)劑己二酰肼(ADH，無錫梁溪化工))組成的混合物添加到該反應(yīng)混合物中，攪拌(例如15 - 40分鐘)，然后任選地添加適量的氨水以使混合物的pH調(diào)節(jié)至7.5~8.0 ;
[0040]7)繼續(xù)攪拌(例如20 - 50分鐘)，然后用濾網(wǎng)過濾，獲得改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液。
[0041]在以上7項(xiàng)中所述的方法中，在制備乳液的過程中使用的各種單體以及交聯(lián)劑的相對用量是:
[0042]

【權(quán)利要求】
1.改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液，該乳液是由改性桐油、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、二乙二醇雙丙烯酸酯、苯乙烯和交聯(lián)單體作為單體組分，在0.2-2.5wt% (優(yōu)選0.4-2.2wt%、更優(yōu)選0.6-1.6wt%，基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的不含磺酸鹽基團(tuán)的消泡、潤濕型表面活性劑和0.2-1.0wt % (優(yōu)選0.3-0.8wt%，更優(yōu)選0.35-0.7wt%，基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的分子量在100-500(優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)的存在下以及在1.5-7wt% (優(yōu)選2-6wt%、更優(yōu)選2.5-5.5wt%，基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的不含丙烯酰胺單體單元的重均分子量—在3500-15000之間的水性丙烯酸樹脂(也稱作水性固體丙烯酸樹脂)(C)和或0.5-1.5wt% (基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量)的任選的含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑的存在下通過添加引發(fā)劑進(jìn)行自由基乳液聚合反應(yīng)，然后添加二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑而最終制備的，其中所獲得的改性桐油-丙烯酸酯共聚物具有40~68°C (優(yōu)選45-64°C )的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度， 其中在制備乳液的過程中使用的各種單體以及交聯(lián)劑的相對用量是:
交聯(lián)單體:雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯. 0.6~2.5重量份，優(yōu)選1.0~2.0重量份，更優(yōu)選1.2~1.8重量份 和 二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑. 0.2-1.20重量份，優(yōu)選0.4-1.0重量份，更優(yōu)選0.5-0.9重量份， 其中改性桐油是由桐油與分子量在100 - 500 (優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)按照100: (50-150)(更優(yōu)選100: (60-130)，進(jìn)一步優(yōu)選100: (70-120))的重量比的加成反應(yīng)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的乳液，其中烯屬不飽和的表面活性劑(I)選自下列這些中的一種或兩種或多種: 烯丙基輕烷基橫酸鈉(sodium allyl hydroxyalkyl sulfonate,縮寫 SAHS)，,烯丙基氧基聚氧化乙烯(6，8，10或12)壬基苯基醚硫酸銨(ammonium al Iyloxylpolyoxyethylene nonyl phenyl ether (10) sulfate,商品名 DNS-86),馬來酸酐衍生物橫酸鈉(sodium maleic anhydride derivative sulfonate,商品名 M12), 2_ 丙烯酸鹽酰胺基-2-甲基丙基碳酸鹽(2-acrylate amido-2-methylpropy!carbonate,縮寫AMPS), 1-鈉，1-烯丙基氧基-2-羥基丙烷磺酸鹽(1-Na, 1-alIyloxy-2-hydroxyIpropanesulfonate,商品名C0PS-1)或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸鹽(methoxy polyethyleneglycol methacrylate,縮寫 MPEGMA),乙烯基橫酸鈉(sodium vinyl sulfonate (SVS)),.2-甲基-2-丙烯-1-橫酸鈉(sodium2-methyl-2-propene-1-sulfonate (SMS)),.2-丙烯酸胺-2-甲基-1-丙烷橫酸鈉(sodium2-acrylamide-2-methyl-1-propanesulfonate (AMPSA)),或 2-丙烯酸胺基-2-甲基丁燒橫酸鈉(sodium2-acrylamido-2-methylbutane sulfonate (SAMBS))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2項(xiàng)的乳液，其中烯屬不飽和的表面活性劑(I)選自下列這些中的一種或兩種或多種: 烯丙基輕烷基橫酸鈉(sodium allyl hydroxyalkyl sulfonate,縮寫 SAHS),馬來酸酐衍生物橫酸鈉(sodium maleic anhydride derivative sulfonate,商品名 M12),.1-鈉，1-烯丙基氧基-2-羥基丙烷磺酸鹽(1-Na, 1-alIyloxy-2-hydroxyIpropanesulfonate,商品名 COPS-1),乙烯基橫酸鈉(sodium vinyl sulfonate (SVS)), 2-甲基-2-丙烯-1-石黃酸鈉(sodium2-methyl-2-propene-1-sulfonate (SMS)), 2-丙烯酸胺-2-甲基-1-丙烷橫酸鈉(sodium2-acrylamide-2-methyl-1-propane sulfonate(AMPSA)),或 2-丙烯酸胺基-2-甲基丁燒橫酸鈉(sodium2-acrylamido-2-methylbutanesulfonate (SAMBS))。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的乳液，其中消泡、潤濕型表面活性劑選自下列這些中的一種或兩種或多種: 壬基酚聚氧乙烯(7 -25)醚類，C4-C8仲醇聚氧乙烯(7-25)醚類或C2-C7烷基聚氧乙烯(7-25)醚類。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4項(xiàng)中任何一項(xiàng)的乳液，其中含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑是壬基酚聚氧乙烯醚(6-25)琥珀酸單酯磺酸二鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5項(xiàng)中任何一項(xiàng)的乳液，其中二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑選自于碳酸二酰肼，草酸二酰肼，丁二酸二酰肼，己二酸二酰肼(即己二酰肼)，庚二酸二酰肼，或戊二酸二酰肼，更優(yōu)選是己二酰肼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的乳液，其中乳液中粒子的數(shù)均粒度是在75-135nm之間、優(yōu)選在.80-115nm之間、更優(yōu)選在85_105nm之間；和/或 乳液的固含量是在33-55wt%之間，優(yōu)選在38-50wt%之間，更優(yōu)選在40_48wt%之間。
8.制備以上1-7中任何一項(xiàng)的乳液的方法，該方法包括以下步驟: . 1)單體混合物的配制:將改性桐油，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯，丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，丙烯酸或甲基丙烯酸，二乙二醇雙丙烯酸酯，苯乙烯，任選的分子量調(diào)節(jié)劑(例如巰基丙酸異辛酯)，和交聯(lián)單體雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯，與不含磺酸鹽基團(tuán)的消泡、潤濕型表面活性劑混合至均勻，獲得單體混合物； . 2)引發(fā)劑溶液的制備:將水，一部分的引發(fā)劑，烯屬不飽和的表面活性劑(I)，和任選的含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑進(jìn)行混合，形成透明水溶液形式的引發(fā)劑溶液； . 3)將水和不含丙烯酰胺單體單元的水性固體丙烯酸樹脂(C)在反應(yīng)器中混合獲得分散體溶液，任選地用氨水將其PH調(diào)節(jié)至6.5~7.5，和然后升溫至60 - 95°C、優(yōu)選85~.90 °C ； .4)在攪拌下向以上3)步驟中獲得的分散體溶液中同時(shí)滴加單體混合物和引發(fā)劑溶液，滴加時(shí)間為100~180分鐘，滴加溫度控制在70~92°C (優(yōu)選75_85°C )，滴加完畢后在85~90°C下保溫80-160分鐘(優(yōu)選100-140分鐘); . 5)然后將以上步驟4)的反應(yīng)混合物降溫至55~66°C，將由水和另一部分的引發(fā)劑組成的混合物滴加進(jìn)去，滴加完畢后在55~66°C下保溫30 - 60分鐘； . 6)在步驟5)的保溫之后將反應(yīng)混合物降溫至40°C以下，將由水與二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑組成的混合物添加到該反應(yīng)混合物中，攪拌，然后任選地添加適量的氨水以使混合物的pH調(diào)節(jié)至7.5~8.0 ; .7)繼續(xù)攪拌，然后過濾，獲得改性桐油-丙烯酸酯共聚物乳液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中各種單體以及交聯(lián)劑的相對用量是:改性柄油18-34 € 士份,優(yōu)選20-32 *Π Μ:0>? <￡優(yōu)選22~30:€ V:份兩烯酸丁酯12-28 -1i W，繼14-26 -R隱,史優(yōu)選16-24丨說份甲JiIW烯fft甲酯10~25 CM:份，優(yōu)選丨2-23 史優(yōu)選14-20 W份丙?酸乙酷和/或內(nèi)烯 酸甲《I 8~20份，優(yōu)選10-18屯M:份，優(yōu)選12-16:>il:M:份丙録酸R或甲坫丙烯酰IS份，ft? 1.8-16 VRW份，.01優(yōu)選2-3.4+€ W份丙_丨蕾成V坫丙烯酸1-3氓從份》1--!.2-2,8 Ι?優(yōu)選1.4-2.6 份二乙雙兩烯酸酬0,1-0,5 ?fly:份，+?選 0.15-0.45 *RM:份，+€優(yōu)選 0,2-0.4 ?K W份苯乙*13~30 優(yōu)選 15~28 -K V:?, SI優(yōu)選 17~26 交聯(lián)單體:雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯 0.6~2.5重量份，優(yōu)選1.0~2.0重量份，更優(yōu)選1.2~1.8重量份 和 二酰肼類或多酰肼類交聯(lián)劑
. 0.2-1.20重量份，優(yōu)選0.4-1.0重量份，更優(yōu)選0.5-0.9重量份； 以及，基于全部單體和交聯(lián)劑的總重量，不含磺酸鹽基團(tuán)的消泡、潤濕型表面活性劑的用量是 0.2-2.5wt% (優(yōu)選0.4-2.2?丨％、更優(yōu)選0.6-1.6?七％)； 分子量在100-500(優(yōu)選110-400、更優(yōu)選115-300)范圍的烯屬不飽和的表面活性劑(I)的用量是 0.2-1.0wt % (優(yōu)選0.3-0.8￥七％，更優(yōu)選0.35-0.7￥七％)； 重均分子量--在3500-15000之間的水性丙烯酸樹脂(C)的用量是在1.5-7wt% (優(yōu)選2-6wt%、更優(yōu)選2.5-5.5wt% )的范圍； 任選的含磺酸鹽基團(tuán)的陰離子表面活性劑的用量是Owt %或0.5-1.5wt%。
10.水性涂料組合物，它包括: 水20 - 30重量份，優(yōu)選23-27重量份 含4-10wt% (優(yōu)選5.5-8wt%，基于樹脂中全部單體的總質(zhì)量)的(甲基)丙烯酰胺單體單元的重均分子量?在3500-15000之間的水性丙烯酸樹脂(B): .1.5-4重量份，優(yōu)選2.0-3.5重量份不含丙烯酰胺單體單元的重均分子量mW;在3500-15000之間的水性固體丙烯酸樹脂(C):. 2.5-6重量份，優(yōu)選2.8-5.5重量份 無機(jī)顏料或有機(jī)顏料:. 0.5-15重量份，優(yōu)選1-12重量份，更優(yōu)選2-10重量份，更優(yōu)選6_10重量份 以上1-7中任何一項(xiàng)的乳液:50 - 70重量份，優(yōu)選55 - 65重量份 消泡劑0.50-3.0重量份，優(yōu)選0.80-2.0重量份； 優(yōu)選的是，水性涂料組合物進(jìn)一步包含: 基材潤濕 劑0.5-5重量份，優(yōu)選1-4重量份。
【文檔編號】C08F222/14GK104072665SQ201410304461
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】彭時(shí)貴, 賀玉平 申請人:株洲飛鹿高新材料技術(shù)股份有限公司