本發(fā)明涉及有機(jī)高分子聚合技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著國(guó)民生活水平的提高,對(duì)于建筑涂裝有更高的需求,而外墻涂裝一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)、目前的外墻涂裝中以普通平涂漆,拉毛漆、外墻彈性漆、真石漆和多彩漆。近年來(lái),由于真石漆和的裝飾效果酷似大理石、花崗巖,具有天然真實(shí)的自然色澤,給人以高雅、和諧、莊重之美感,而且成本較大理石低、也無(wú)類(lèi)似大理石存在脫落的危險(xiǎn)性;而多彩漆屬于多彩涂料的一種,由丙烯酸硅樹(shù)脂乳液和氟碳樹(shù)脂乳涂為基料,結(jié)合優(yōu)質(zhì)無(wú)機(jī)顏料和高性能助劑,突破涂料化工學(xué)理,經(jīng)特殊工藝加工而成,水性外墻多彩涂料施工完的表面具有立體感和多色裝飾美感,是任何涂料無(wú)法取代。隨著技術(shù)水平的提升,真石漆和多彩涂料日漸受到青睞,但是外墻真石漆和多彩漆普遍存在著耐水性、耐水白性能較差,耐沾污性和耐候性欠佳等的缺點(diǎn),所以通常真石漆和多彩漆施工和均需在其表面進(jìn)行一層清漆的罩面,以解決上述問(wèn)題?,F(xiàn)有的罩面乳液以純丙烯酸酯類(lèi)、硅改性丙烯酸酯類(lèi)乳液以及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合乳液為主,常規(guī)的丙烯酸乳液因其成膜性好、光澤偏高,在外墻真石質(zhì)感、凹凸型多彩上罩面因光澤高容易造成罩面后出現(xiàn)發(fā)花以及光污染,所以市場(chǎng)對(duì)低光澤罩面清漆的需求量明顯增大,大部分涂料廠商都是采用添加消光粉(如德固賽的TS-100氣相二氧化硅)來(lái)達(dá)到啞光效果,但是消光粉在生產(chǎn)及應(yīng)用過(guò)程中存在諸如難操作、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),同時(shí)還有部分使用大分子蠟乳液達(dá)到消光效果,但這種方法同樣存在添加后儲(chǔ)存穩(wěn)定性差,且成本過(guò)高的缺點(diǎn)。
針對(duì)上述現(xiàn)狀,近年來(lái)以不添加消光粉便能使乳液或者清漆達(dá)到光澤較低的效果的研究逐漸興起,中國(guó)專(zhuān)利CN 103467639A公開(kāi)了一種啞光度可控的核殼型乳液、制備方法及其應(yīng)用,該方法屬于水性光油技術(shù)領(lǐng)域,采用乳液聚合的方法,通過(guò)改變外殼乙烯基單體中N-羥甲基丙烯酰胺的用量能夠得到不同啞光度的啞光乳液,其所描述的結(jié)果中,雖然光澤較低,但尚不明確是由于乳液還是其他因素造成的啞光效果,因其最后還混合了不同的成膜乳液和蠟乳液,而兩不相容相的混合物也可以使乳液形成啞光的效果,而且其應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗怨庥汀?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決雙組份啞光乳液和添加消光粉后聚合物易出現(xiàn)的穩(wěn)定性差等問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種具有微相分離結(jié)構(gòu)的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其無(wú)需添加消光粉,無(wú)需與其他聚合物混合便可以控制成膜后涂膜的光澤度,在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中成本低,生成穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性高,具有廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液的制備方法。
本發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其原料包括以下重量份數(shù)的組分:
進(jìn)一步地,所述甲基丙烯酸烷基酯包括但不限于是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸異辛酯中的一種或者兩種以上,優(yōu)選甲基丙烯酸低級(jí)烷基酯。
進(jìn)一步地,所述丙烯酸烷基酯包括但不限于是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體包括但不限于是苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體包括但不限于是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來(lái)酸酐中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)硅單體包括但不限于是乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述交聯(lián)單體是含有雙官能團(tuán)以上的丙烯酸酯類(lèi)單體,包括但不限于是二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述pH調(diào)節(jié)劑包括但不限于是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、乙醇胺、二乙醇胺中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述乳化劑包括但不限于是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、烷基聚氧乙烯基醚、烯丙基醚羥丙基磺酸鹽、烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽、日本艾迪科公司的反應(yīng)型乳化劑SR-10、SR-20或SR-1025中的一種或者兩種以上。
進(jìn)一步地,所述引發(fā)劑包括但不限于是過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的一種或者兩種以上。
上述具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液的制備方法,包括以下步驟,下述百分?jǐn)?shù)如無(wú)特別說(shuō)明均為質(zhì)量分?jǐn)?shù):
(1)將10-30%的甲基丙烯酸烷基酯、60-90%的丙烯酸烷基酯、10-30%的不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體、全量的含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體、全量的有機(jī)硅單體、60-80%的乳化劑以及10-30%的去離子水置于乳化缸中,高速攪拌30分鐘,作為核層預(yù)乳化液備用;
(2)取5-10%的去離子水溶解引發(fā)劑,作為引發(fā)劑水溶液備用;
(3)將余量的去離子水和乳化劑置于帶有溫度計(jì)、回流冷凝管和攪拌裝置的常壓反應(yīng)釜中,攪拌并升溫至80-82℃;
(4)取步驟(1)所述核層預(yù)乳化液的2-10%加入步驟(3)反應(yīng)釜中,再加入10-40%的引發(fā)劑水溶液,80-82℃保溫20-40分鐘,然后滴加余量的核層預(yù)乳化液和10-40%的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為60分鐘;
(5)將余量的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體、交聯(lián)單體混合均勻于另一個(gè)與步驟(1)同等規(guī)模的預(yù)乳化缸中,作為殼層單體混合物備用;
(6)核層預(yù)乳化液滴加完成后升溫至85-90℃,加入pH調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)pH為5-7,保溫40分鐘后,滴加步驟(5)所述殼層單體混合物和剩余的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為4小時(shí),殼層單體混合物滴加完成后,繼續(xù)85-90℃保溫1小時(shí);
(7)降溫至40℃以下出料,得到具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液。
進(jìn)一步地,在上述制備方法中全程維持機(jī)械攪拌狀態(tài)。
進(jìn)一步地,在上述制備方法中,通過(guò)pH調(diào)節(jié)劑的用量調(diào)節(jié)制備乳液的pH值,可制備具有不同啞光度的核殼乳液,隨著pH值的提高,最終制備的核殼乳液在成膜后的光澤會(huì)提升。
本發(fā)明通過(guò)預(yù)乳化液的半連續(xù)滴加方法,平衡反應(yīng)熱和各單體組分的競(jìng)聚率,通過(guò)預(yù)乳化法,可使不同競(jìng)聚率單體在反應(yīng)過(guò)程中盡可能的都參與共聚。
本發(fā)明通過(guò)上述方法制得的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0-40℃,乳液的固含量為30-45%,外觀為乳白透藍(lán),粘度在2000CPS以?xún)?nèi)。
本發(fā)明所述的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,在50±2℃下儲(chǔ)存2個(gè)月后,仍無(wú)分水和分層的現(xiàn)象,外觀無(wú)異常,粘度只變化了0.5-1%。
本發(fā)明所述的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其能夠應(yīng)用于建筑涂料中的罩面清漆。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用普通丙烯酸酯單體,原料簡(jiǎn)單易得,通過(guò)核殼乳液聚合工藝,只需改變pH調(diào)節(jié)劑的加入量和加入時(shí)間,使羧基在聚合物內(nèi)部包埋的程度不同,可制備不同啞光度聚合物乳液,工藝簡(jiǎn)易可行。本發(fā)明制備的具有微相分離結(jié)構(gòu)的單組份丙烯酸酯核殼啞光乳液,相比其他消光的方法,例如不同性質(zhì)的乳液混合、添加消光粉、添加蠟乳液等,其穩(wěn)定性大大提高,而且涂膜致密細(xì)膩,兼具良好的耐水白性和耐候性。
將本發(fā)明乳液用100μm的制膜器在黑白卡紙上制膜后用標(biāo)格達(dá)型號(hào)為BGD515的光澤計(jì)測(cè)量后,其60°入射角的光澤為5,85°入射角的光澤為20,而且經(jīng)過(guò)熱儲(chǔ)存后光澤變化極低,僅為±1%。同時(shí)涂膜在500倍數(shù)放大鏡下,其涂膜表面有明顯的晶區(qū)與非晶區(qū)分別,表面有細(xì)微凹凸不平狀顆粒,具有啞光涂膜的特征,成膜充分干燥后依據(jù)《GB/T 9755—2014合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試,耐水性96h無(wú)異常,兼具良好的耐沾污、耐候性能,在罩光處理后,通透性極好,不影響底材的顏色,非常適合用于真石漆和多彩漆的罩光清漆,且由于這種方法簡(jiǎn)單易行,成本優(yōu)勢(shì)明顯,在建筑涂料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說(shuō)明,本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外,實(shí)施方案應(yīng)理解為說(shuō)明性的,而非限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書(shū)所限定。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下,對(duì)這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例中涉及到的百分號(hào)“%”,若未特別說(shuō)明,指質(zhì)量百分比,溶液的百分比指100mL中含有溶質(zhì)的克數(shù),液體之間的百分比,是指在25℃時(shí)溶液的體積比例。
實(shí)施例1:
一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其原料包括以下重量份數(shù)的組分:甲基丙烯酸烷基酯20份(包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯);丙烯酸烷基酯12份(包括丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯);不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體6.5份(包括苯乙烯和丙烯酰胺);含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體1份(丙烯酸);有機(jī)硅單體0.5份(乙烯基三甲基硅烷);交聯(lián)單體1份(包括二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯);pH調(diào)節(jié)劑0.03份(氫氧化鈉);乳化劑0.8份(包括十二烷基硫酸鈉、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)和烯丙基醚羥丙基磺酸鈉);引發(fā)劑1份(過(guò)硫酸銨);去離子水40份。
上述具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液的制備方法,包括以下步驟,下述百分?jǐn)?shù)如無(wú)特別說(shuō)明均為質(zhì)量分?jǐn)?shù):
(1)將甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸異辛酯7份、丙烯酸丁酯2份、苯乙烯1份、丙烯酰胺0.5份、丙烯酸1份、乙烯基三甲基硅烷0.5份、十二烷基硫酸鈉0.2份、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)0.1份、烯丙基醚羥丙基磺酸鈉0.2份以及去離子水12份置于乳化缸中,高速攪拌30分鐘,作為核層預(yù)乳化液備用;
(2)取去離子水3份溶解過(guò)硫酸銨1份,作為引發(fā)劑水溶液備用;
(3)將余量的去離子水25份、十二烷基硫酸鈉0.2份、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)0.1份置于帶有溫度計(jì)、回流冷凝管和攪拌裝置的常壓反應(yīng)釜中,攪拌并升溫至80-82℃;
(4)取步驟(1)所述核層預(yù)乳化液的5%加入步驟(3)反應(yīng)釜中,再加入20%的引發(fā)劑水溶液,80-82℃保溫30分鐘,然后滴加余量的核層預(yù)乳化液和20%的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為60分鐘;
(5)將余量的甲基丙烯酸丁酯15份、丙烯酸丁酯3份、苯乙烯5份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.6份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.4份混合均勻于另一個(gè)與步驟(1)同等規(guī)模的預(yù)乳化缸中,作為殼層單體混合物備用;
(6)核層預(yù)乳化液滴加完成后升溫至85-90℃,加入氫氧化鈉0.03份,調(diào)節(jié)pH為5-7,保溫40分鐘后,滴加步驟(5)所述殼層單體混合物和剩余的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為4小時(shí),殼層單體混合物滴加完成后,繼續(xù)85-90℃保溫1小時(shí);
(7)降溫至40℃以下出料,得到具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液。
進(jìn)一步地,在上述制備方法中全程維持機(jī)械攪拌狀態(tài)。
上述制得的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,外觀為呈藍(lán)相的半透明狀乳液,乳液固含量為40%,乳液初始粘度為1000CPS,在50±2℃下儲(chǔ)存2個(gè)月后,無(wú)分水和分層的現(xiàn)象,外觀無(wú)異常,粘度為1020CPS。將乳液用100μm的制膜器在黑白卡紙上制膜后用標(biāo)格達(dá)型號(hào)為BGD515的光澤計(jì)測(cè)量后,其60°入射角的光澤為8%,85°入射角的光澤為18%,而且經(jīng)過(guò)熱儲(chǔ)存后光澤分別為60°入射角的光澤為7.8%,85°入射角的光澤為18.1%。同時(shí)涂膜在500倍數(shù)放大鏡下,其涂膜表面有明顯的晶區(qū)與非晶區(qū)分別,表面有細(xì)微凹凸不平狀顆粒,具有啞光涂膜的特征,成膜充分干燥后依據(jù)《GB/T 9755—2014合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試,置于去離子水中浸泡,96h后無(wú)發(fā)白現(xiàn)象,只是表面輕微藍(lán)相,且水分干燥后可恢復(fù)。
實(shí)施例2:
一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其原料包括以下重量份數(shù)的組分:甲基丙烯酸烷基酯15份(包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯);丙烯酸烷基酯15份(包括丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯);不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體5份(包括苯乙烯和甲基丙烯酰胺);含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體2份(甲基丙烯酸);有機(jī)硅單體1份(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷);交聯(lián)單體0.5份(包括甲基丙烯酸烯丙酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯);pH調(diào)節(jié)劑0.05份(氨水);乳化劑0.3份(包括烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基聚氧乙烯醚(EO=40)、烯丙基醚羥丙基磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉);引發(fā)劑0.05份(過(guò)硫酸鈉);去離子水45份。
上述具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液的制備方法,包括以下步驟,下述百分?jǐn)?shù)如無(wú)特別說(shuō)明均為質(zhì)量分?jǐn)?shù):
(1)將甲基丙烯酸丁酯3份、丙烯酸乙酯7份、丙烯酸丁酯3份、苯乙烯1份、甲基丙烯酰胺0.5份、甲基丙烯酸2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、烷基聚氧乙烯醚(EO=40)0.1份、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.1份以及去離子水9份置于乳化缸中,高速攪拌30分鐘,作為核層預(yù)乳化液備用;
(2)取去離子水4份溶解過(guò)硫酸鈉0.05份,作為引發(fā)劑水溶液備用;
(3)將余量的去離子水32份、十二烷基硫酸鈉0.05份、烯丙基醚羥丙基磺酸鈉0.05份置于帶有溫度計(jì)、回流冷凝管和攪拌裝置的常壓反應(yīng)釜中,攪拌并升溫至80-82℃;
(4)取步驟(1)所述核層預(yù)乳化液的2%加入步驟(3)反應(yīng)釜中,再加入10%的引發(fā)劑水溶液,80-82℃保溫20分鐘,然后滴加余量的核層預(yù)乳化液和40%的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為60分鐘;
(5)將余量的甲基丙烯酸甲酯12份、丙烯酸丁酯5份、苯乙烯3.5份、甲基丙烯酸烯丙酯0.3份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份混合均勻于另一個(gè)與步驟(1)同等規(guī)模的預(yù)乳化缸中,作為殼層單體混合物備用;
(6)核層預(yù)乳化液滴加完成后升溫至85-90℃,加入氨水0.05份,調(diào)節(jié)pH為5-7,保溫40分鐘后,滴加步驟(5)所述殼層單體混合物和剩余的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為4小時(shí),殼層單體混合物滴加完成后,繼續(xù)85-90℃保溫1小時(shí);
(7)降溫至40℃以下出料,得到具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液。
進(jìn)一步地,在上述制備方法中全程維持機(jī)械攪拌狀態(tài)。
上述制得的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,外觀為呈藍(lán)相的半透明狀乳液,乳液固含量為40%,乳液初始粘度為800CPS,在50±2℃下儲(chǔ)存2個(gè)月后,無(wú)分水和分層的現(xiàn)象,外觀無(wú)異常,粘度為810CPS。將乳液用100μm的制膜器在黑白卡紙上制膜后用標(biāo)格達(dá)型號(hào)為BGD515的光澤計(jì)測(cè)量后,其60°入射角的光澤為10%,85°入射角的光澤為22%,而且經(jīng)過(guò)熱儲(chǔ)存后光澤分別為60°入射角的光澤為9.8%,85°入射角的光澤為22.2%%。同時(shí)涂膜在500倍數(shù)放大鏡下,其涂膜表面有明顯的晶區(qū)與非晶區(qū)分別,表面有細(xì)微凹凸不平狀顆粒,具有啞光涂膜的特征,成膜充分干燥后依據(jù)《GB/T 9755—2014合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試,置于去離子水中浸泡,96h后無(wú)發(fā)白現(xiàn)象,只是表面輕微藍(lán)相,且水分干燥后可恢復(fù)。
實(shí)施例3:
一種具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,其原料包括以下重量份數(shù)的組分:甲基丙烯酸烷基酯25份(包括甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸異辛酯);丙烯酸烷基酯10份(包括丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯);不含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體10份(包括苯乙烯和N-異丙基丙烯酰胺);含-COOH基團(tuán)的乙烯基單體3份(甲基丙烯酸和馬來(lái)酸酐);有機(jī)硅單體2份(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷);交聯(lián)單體2份(包括甲基丙烯酸烯丙酯和甲基丙烯酸羥乙酯);pH調(diào)節(jié)劑0.01份(氫氧化鉀);乳化劑1.5份(包括十二烷基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)、烯丙基醚羥丙基磺酸鈉和日本艾迪科公司的SR-10乳化劑);引發(fā)劑2份(過(guò)硫酸鉀);去離子水50份。
上述具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液的制備方法,包括以下步驟,下述百分?jǐn)?shù)如無(wú)特別說(shuō)明均為質(zhì)量分?jǐn)?shù):
(1)將甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸甲酯7份、丙烯酸丁酯2份、苯乙烯2.5份、N-異丙基丙烯酰胺0.5份、甲基丙烯酸2份、馬來(lái)酸酐1份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份、日本艾迪科公司的SR-10乳化劑0.5份、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)0.2份、烯丙基醚羥丙基磺酸鈉0.5份以及去離子水15份置于乳化缸中,高速攪拌30分鐘,作為核層預(yù)乳化液備用;
(2)取去離子水5份溶解過(guò)硫酸鉀2份,作為引發(fā)劑水溶液備用;
(3)將余量的去離子水30份、十二烷基苯磺酸鈉0.1份、烷基聚氧乙烯醚(EO=10)0.1份置于帶有溫度計(jì)、回流冷凝管和攪拌裝置的常壓反應(yīng)釜中,攪拌并升溫至80-82℃;
4)取步驟(1)所述核層預(yù)乳化液的10%加入步驟(3)反應(yīng)釜中,再加入40%的引發(fā)劑水溶液,80-82℃保溫40分鐘,然后滴加余量的核層預(yù)乳化液和10%的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為60分鐘;
(5)將余量的甲基丙烯酸丁酯15份、甲基丙烯酸異辛酯5份、丙烯酸丁酯3份、苯乙烯7份、甲基丙烯酸烯丙酯1份、甲基丙烯酸羥乙酯1份混合均勻于另一個(gè)與步驟(1)同等規(guī)模的預(yù)乳化缸中,作為殼層單體混合物備用;
(6)核層預(yù)乳化液滴加完成后升溫至85-90℃,加入氫氧化鉀0.01份,調(diào)節(jié)pH為5-7,保溫40分鐘后,滴加步驟(5)所述殼層單體混合物和剩余的引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間為4小時(shí),殼層單體混合物滴加完成后,繼續(xù)85-90℃保溫1小時(shí);
(7)降溫至40℃以下出料,得到具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液。
進(jìn)一步地,在上述制備方法中全程維持機(jī)械攪拌狀態(tài)。
上述制得的具有優(yōu)異耐水白性能的單組份丙烯酸酯啞光核殼乳液,外觀為呈藍(lán)相的半透明狀乳液,乳液固含量為40%,乳液初始粘度為800CPS,在50±2℃下儲(chǔ)存2個(gè)月后,無(wú)分水和分層的現(xiàn)象,外觀無(wú)異常,粘度為810CPS。將乳液用100μm的制膜器在黑白卡紙上制膜后用標(biāo)格達(dá)型號(hào)為BGD515的光澤計(jì)測(cè)量后,其60°入射角的光澤為6%,85°入射角的光澤為14%,而且經(jīng)過(guò)熱儲(chǔ)存后光澤分別為60°入射角的光澤為5.9%,85°入射角的光澤為14.1%。同時(shí)涂膜在500倍數(shù)放大鏡下,其涂膜表面有明顯的晶區(qū)與非晶區(qū)分別,表面有細(xì)微凹凸不平狀顆粒,具有啞光涂膜的特征,成膜充分干燥后依據(jù)《GB/T 9755—2014合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試,置于去離子水中浸泡,96h后無(wú)發(fā)白無(wú)起水泡現(xiàn)象。