一種外墻工程涂料用乳液及其制備方法
【專利說明】-種外墻工程涂料用乳液及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種建筑涂料及其制備方法，具體說是一種具有超親水特性的外墻工 程涂料用乳液及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 建筑外墻工程涂料是目前應(yīng)用十分廣泛的建筑類涂料，傳統(tǒng)的外墻涂料中，其罩 面乳液主要有娃丙類和有機(jī)無機(jī)復(fù)合類兩種。然而，上述兩種罩面乳液均具有其自身不可 克服的技術(shù)缺陷。常規(guī)娃丙乳液的分子鏈結(jié)構(gòu)一般W類核殼包圍結(jié)構(gòu)為主，上述分子鏈結(jié) 構(gòu)的規(guī)整程度較高，使娃丙乳液具有較強(qiáng)的耐候性和耐化學(xué)品性，但其漆膜的消光性能較 差，且其加工的成本較高。此外，在娃丙乳液中，雖然其利用有機(jī)娃樹脂自身優(yōu)異的硬度及 疏水性可提高漆膜的耐沾污性，但是由于娃丙乳液自身的分子鏈基團(tuán)極性較低，漆膜的表 面易產(chǎn)生靜電，容易吸附帶電荷的污染物，因而常規(guī)娃丙乳液的耐沾污性沒有較大的提高。 而有機(jī)無機(jī)復(fù)合乳液是通過無機(jī)娃的改性，使漆膜表面存在大量帶極性的無機(jī)娃基團(tuán)，使 得粉塵難W在其表面附著，從而表現(xiàn)出非常優(yōu)異的耐沾污性能。但是因?yàn)槿橐后w系中引入 了大量的無機(jī)組分，而無機(jī)組分在涂料體系中的膽存穩(wěn)定性極差，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所W 有機(jī)無機(jī)復(fù)合乳液的使用靈活性較差，其膽存也十分不便。因此，如何開發(fā)一種具有良好的 耐水和耐溶劑性的復(fù)合巖片專用乳液，是目前建筑涂料行業(yè)的一道重大技術(shù)難題。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有優(yōu)良耐沾污性的外墻工程 涂料用乳液。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單的制備上述外墻工程涂料用乳 液的方法。
[0008] 本發(fā)明的發(fā)明目的是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：一種外墻工程涂料用乳液，其特征在于：所述 外墻工程涂料用乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、親水性不飽和有機(jī)酸、功能單 體、乳化劑及引發(fā)劑，上述組分含量按質(zhì)量百分比算分別為：水60%、丙締酸下醋0-5%、甲 基丙締酸甲醋7-24%、親水性不飽和有機(jī)酸10-20%、功能單體1-5%、乳化劑1-3%、引發(fā)劑 0. 1-0. 5%〇
[0009] 所述親水性不飽和有機(jī)酸為丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸中的一種或上述成分W 任意比例混合。
[0010] 所述功能單體為乙締基Ξ甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基Ξ甲氧基硅烷、雙丙 酬丙締酷胺/己二酸二酷阱的娃聚合物中的一種或上述成分W任意比例混合。
[0011] 所述乳化劑為十二烷基橫酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、十二烷基硫酸鋼中的一種或 上述成分W任意比例混合。
[0012] 所述引發(fā)劑為過硫酸錠、過硫酸鐘及過硫酸鋼中的一種或上述成分W任意比例混 厶1=1 〇
[0013] 所述制備方法包括W下步驟： a:單體溶液A和酸溶液B的制備：在常溫常壓下，將丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、功 能單體和總量50%水混合并均勻攬拌10-20分鐘，制成單體溶液A;將親水性不飽和有機(jī)酸 與總量30%水混合并均勻攬拌10-20分鐘制成酸溶液B; b:分別把單體溶液A和酸溶液B分成兩份并均勻混合成共混液一和共混液二，共混液 一和共混液二中的單體溶液A質(zhì)量比為1 : (1-4)，共混液一和共混液二中的酸溶液B質(zhì)量 比為（1-4) :1。
[0014] C:預(yù)乳化液C的制備：在常溫常壓下，將50%乳化劑加入共混液一中，并攬拌 15-30分鐘，制成預(yù)乳化液C; d:預(yù)乳化液D的制備：在常溫常壓下，將50%乳化劑加入共混液二中，并攬拌15-30分 鐘，制成預(yù)乳化液D; e:在反應(yīng)蓋中加入余量水和引發(fā)劑，均勻攬拌至引發(fā)劑溶解； f:把反應(yīng)蓋溫度提升至85°C-90°C，向反應(yīng)蓋中加入5-10%預(yù)乳化液C，并把反應(yīng)蓋溫 度保持在83-85 °C，反應(yīng)時(shí)間為20-40分鐘； g:把反應(yīng)蓋溫度穩(wěn)定在85-88°C，并向反應(yīng)蓋內(nèi)滴加剩余的預(yù)乳化液C，滴加時(shí)間為 2-4小時(shí)，滴加完成后把反應(yīng)蓋溫度提升至90-95°C，保溫0. 5-2小時(shí)； h:把反應(yīng)蓋溫度降為85°C-90°C，并向反應(yīng)蓋內(nèi)滴加預(yù)乳化液D，滴加時(shí)間為2-6小 時(shí)，滴加完成后把反應(yīng)蓋溫度提升至90-95°C，保溫1-3小時(shí)； i:h步驟的保溫結(jié)束后把反應(yīng)蓋溫度降低至60-65°C，并保溫5-10分鐘，再進(jìn)一步降溫 至50-55°C，再保溫5-10分鐘，最后降溫至45-50°C，過濾出料即可得外墻工程涂料用乳液。
[0015] 本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液中，利用丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋與含娃功能單 體混合成混合反應(yīng)體系，并通過親水性不飽和有機(jī)酸起成鏈反應(yīng)。由于親水性不飽和有機(jī) 酸中的親水性基團(tuán)較多，且親水基團(tuán)在反應(yīng)成鏈過程中連接至乳液分子鏈上，因而在反應(yīng) 體系中形成一層由密集親水性基團(tuán)組成的超親水界面。上述超親水界面可使水分更容易把 漆膜表面的粉塵去掉，極大提高了漆膜的耐沾污性，此外，由于超親水界面和娃功能單體之 間形成疏水-親水的相反界面，在提高了漆膜的親水性能時(shí)，也能保證漆膜的耐水性能。
[0016]2、本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液中，采用了十二烷基橫酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、 十二烷基硫酸鋼的單一或復(fù)合乳化體系。首先，上述乳化劑中均具有極性較強(qiáng)的基團(tuán)，在與 含娃功能單體的聚合時(shí)可賦予娃原子較強(qiáng)的反應(yīng)極性，避免涂膜由于極性過低而易于吸附 帶電荷的微粒。其次，較強(qiáng)的極性使丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋和含娃功能單體容易發(fā)生 成鏈反應(yīng)，且生成聚合物的化學(xué)鍵能較強(qiáng)，避免了無機(jī)娃原子在膽藏和運(yùn)輸過程中與其他 組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，大大提高了乳液膽藏的穩(wěn)定性。
[0017]3、本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液，采用預(yù)乳化二次滴定的方式制備。通過把親 水性不飽和有機(jī)酸在兩個(gè)乳化體系中的均化分布，利于化學(xué)反應(yīng)的快速進(jìn)行，使乳液分子 鏈能在反應(yīng)過程中盡快成鏈，避免了因親水性不飽和有機(jī)酸活性過大而產(chǎn)生副反應(yīng)及副產(chǎn) 物。另外，通過二次滴定的制備，可使反應(yīng)體系中的活性基團(tuán)充分反應(yīng)，提高了制備的穩(wěn)定 性。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液包括水、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、親水性不飽 和有機(jī)酸、功能單體、乳化劑及引發(fā)劑，上述組分含量按質(zhì)量百分比算分別為：水60%、丙締 酸下醋0-5%、甲基丙締酸甲醋7-24%、親水性不飽和有機(jī)酸10-20%、功能單體1-5%、乳化劑 1-3%、引發(fā)劑0. 1-0. 5%。通過利用有機(jī)娃的疏水性作用及親水性不飽和有機(jī)酸的親水性作 用結(jié)合，使乳液涂膜上形成一層超親水界面，提高了漆膜的耐沾污性。
[0020] 本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液的親水性不飽和有機(jī)酸采用丙締酸、甲基丙締酸、 衣康酸中的一種或上述成分W任意比例混合。上述組分中均具有較多的親水性基團(tuán)，且其 均是小分子不飽和有機(jī)酸，在反應(yīng)體系中可快速把親水性基團(tuán)連接至乳液的分子鏈上，并 形成超親水界面，提高乳液分子鏈的親水性。
[0021] 本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液的功能單體為乙締基Ξ甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧 基丙基Ξ甲氧基硅烷、雙丙酬丙締酷胺/己二酸二酷阱的娃聚合物中的一種或上述成分W 任意比例混合。上述組分均含有有機(jī)娃分子，在化學(xué)反應(yīng)時(shí)有機(jī)娃分子可通過加成、聚合反 應(yīng)連接至乳液分子鏈上。有機(jī)娃除了可賦予乳液漆膜較高的硬度和分子鏈規(guī)整性外，還可 W提高分子鏈的疏水性，并與親水性基團(tuán)形成疏水-親水的相反界面，利于超親水界面的 形成。
[0022] 本發(fā)明的外墻工程涂料用乳液的乳化劑為十二烷基橫酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、 十二烷基硫酸鋼中的一種或上述成分W任意比例混合。上述組分自身具有較強(qiáng)極性，可顯 著改善因分子鏈中含有娃原子而降低分子鏈極性的情況，避免漆膜吸附帶電荷的微粒。
[0023] 本發(fā)明外墻工程涂料用乳液的引發(fā)劑為過硫酸錠、過硫酸鐘、過硫酸鋼中的一種 或上述成分W任意比例混合。上述引發(fā)劑受熱后容易分解成自由基，并且自由基可在反應(yīng) 體系中與活潑雙鍵產(chǎn)生自由基接枝、共聚、交聯(lián)等反應(yīng)，并且由于引發(fā)劑分解后的自由基自 身具有較強(qiáng)極性，可有效加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定性。
[0024] 本發(fā)明外墻工程涂料用乳液的制備方法包括W下步驟： a:單體溶液A和酸溶液B的制備：在常溫常壓下，將丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、功 能單體和總量50%水混合并均勻攬拌10-20分鐘，制成單體溶液A;將親水性不飽和有機(jī)酸 與總量30%水混合并均勻攬拌10-20分鐘制成酸溶液B; b:分別把單體溶液A和酸溶液B分成兩份并均勻混合成共混液一和共混液二，共混液 一和共混液二中的單體溶液A質(zhì)量比為1 : (1-4)，共混液一和共混液二中的