用于水性金屬漆的合成乳液及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于水性金屬漆的合成乳液及其制備方法，為由叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、反應(yīng)性乳化劑、過硫酸鉀水溶液、多功能助劑NP-95、流平劑2020及去離子水經(jīng)核/殼乳液聚合而成。本發(fā)明專利技術(shù)生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)條件便于控制，操作方便，利用其制備的水性金屬漆機(jī)械性能高，耐水性好，光澤度高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及涂料技術(shù)，尤其涉及一種。技術(shù)背景金屬的腐蝕現(xiàn)象是十分普遍的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上每年生產(chǎn)的金屬材料約有三分之一因腐蝕而報(bào)廢。防止金屬腐蝕的最佳方法就是使用防銹性能優(yōu)良的防銹涂料對(duì)金屬進(jìn)行保護(hù)處理，延長被腐蝕時(shí)間，從而延長其使用壽命。目前，市場上使用的金屬防銹漆主要有醇酸油漆、硝基油漆及烤漆等溶劑型涂料，使用時(shí)不僅對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，而且對(duì)人體健康危害很大，同時(shí)在施工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸中存在易燃、易爆等安全隱患。為此人們開發(fā)出了一系列的水性金屬漆，水性金屬漆主要采用了以微皂核/殼乳液聚合、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合新工藝合成的水性樹脂，再經(jīng)適當(dāng)配方制漆而成，其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，特別是TVOC指標(biāo)可為16g / L左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 200g / L，及歐共體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的50g / L0水性金屬漆正朝著綠色、節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)高效的方向邁進(jìn)，向高性能及多功能化方向發(fā)展，水性金屬漆以其無毒環(huán)保、無氣味、可揮發(fā)物極少、不燃不爆的高安全性等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到市場的歡迎。與溶劑型金屬漆相比，水性金屬漆雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但也有一些發(fā)展的障礙。比如水性金屬漆性能上如附著力等機(jī)械性能低仍有不足。現(xiàn)階段在使用性能上，大多數(shù)水性漆的漆膜硬度、耐水性、光澤度等物理性能與油性漆還有明顯差距，這主要是與目前產(chǎn)品大多以丙烯酸酯為主要成分有關(guān)。傳統(tǒng)丙烯酸酯乳液體系雖然環(huán)保，但漆膜的耐水性與光澤度難以協(xié)調(diào)。因?yàn)楦吖鉂啥刃枰┧狨ト橐侯w粒粒徑小而均勻，這需要乳化劑，尤其是離子型乳化劑的大量使用作為保障，但這恰恰導(dǎo)致耐水性下降。因此目前水性金屬漆存在附著力等機(jī)械性能低、耐水性不好、光澤度不高等缺點(diǎn)，不能達(dá)到市場的要求同時(shí)也不能普及， 而用于制備水性金屬漆的合成乳液在一定程度上決定了水性金屬漆的以上性能，現(xiàn)有技術(shù)中用于制備水性金屬漆的合成乳液性能較差，且價(jià)格較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)條件不易控制，操作不方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供了一種生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)條件便于控制，操作方便，利用其制備的水性金屬漆機(jī)械性能高，耐水性好，光澤度高的用于水性金屬漆的合成乳液、和用于水性金屬漆的合成乳液制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是用于水性金屬漆的合成乳液，是由核單體和殼單體與助劑經(jīng)核殼乳液聚合制成，其中核單體甲基丙烯酸甲酯26 40重量份丙烯酸丁酯17 28重量份；殼單體叔碳酸乙烯酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯丙烯酸丙烯酸羥乙酯10 20重量份24 32重量份 7 20重量份 3 5重量份I 3重量份。而所述助劑為反應(yīng)性乳化劑質(zhì)量濃度為2. 5 %的過硫酸鉀水溶液多功能助劑NP-95 流平劑2020 去離子水16 24重量份 O. 2 O. 5重量份 O. 2 O. 4重量份 260 300重量份。3 6重量份所述的反應(yīng)性乳化劑為反應(yīng)性乳化劑NRS-10和反應(yīng)型乳化劑M-20S中的至少一種。用于水性金屬漆的合成乳液的制備方法，包括下列步驟步驟一、將26 40重量份甲基丙烯酸甲酯與17 28重量份丙烯酸丁酯混合得核單體；將10 20重量份叔碳酸乙烯酯、24 32重量份甲基丙烯酸甲酯、7 20重量份丙烯酸丁酯、3 5重量份丙烯酸與I 3重量份丙烯酸羥乙酯混合得殼單體；步驟二、將260 300重量份去離子水加入到反應(yīng)器中，加入3 6重量份反應(yīng)性乳化劑攪拌至完全溶解；取核單體總重量的1/2投入反應(yīng)器內(nèi)40±5°C下攪拌20±5分鐘，升溫至70±5°C，加入16 24重量份質(zhì)量濃度為2. 5%的過硫酸鉀水溶液總重量的1/4，升溫并控溫在80±5°C反應(yīng)O. 9 I. I小時(shí)；步驟三、控溫80±5°C在4. 5 5. 5小時(shí)內(nèi)先滴加剩余的核單體，再滴加殼單體，期間均勻滴加過硫酸鉀水溶液總重量的1/2 ;升溫至90±5°C加入剩余的過硫酸鉀水溶液并保溫O.9 I. I小時(shí)；步驟四、降溫至40±5°C加入O. 2 O. 5重量份的多功能助劑NP-95及O. 2 O. 4重量份的流平劑2020，攪拌20±5分鐘調(diào)節(jié)PH值及流平性，即得用于水性金屬漆的合成乳液。所述的反應(yīng)性乳化劑為反應(yīng)性乳化劑NRS-10和反應(yīng)型乳化劑M-20S中的至少一種。本專利技術(shù)所用的原料均為市售原料。反應(yīng)性乳化劑為帶有反應(yīng)性雙鍵及離子基團(tuán)的表面活性劑，本專利技術(shù)在合成膠乳聚合物中使用時(shí)，它能與丙烯酸酯類不飽和單體進(jìn)行共聚，而其離子基團(tuán)又作為表面活性劑參與形成膠束并乳化單體，該作用機(jī)理致使它表現(xiàn)出以下特殊的性能(I)賦予乳液優(yōu)秀的穩(wěn)定性，不僅表現(xiàn)在乳液涂膜具有良好的耐水性能上，而且對(duì)于后續(xù)深加工的產(chǎn)品同樣賦予良好的穩(wěn)定性；(2)能使聚合物顆粒尺寸減小，這不僅提高了涂層的成膜能力，而且改善了光澤度和流變性；(3)反應(yīng)性乳化劑用量越大效果越好。同時(shí)本專利技術(shù)殼單體中使用的叔碳酸乙烯酯中，α碳原子上具有豐富的烷基，形成了極大的空間位阻效應(yīng)和屏蔽作用， 不但對(duì)自身而且對(duì)周圍的基團(tuán)也起到保護(hù)的作用；同時(shí)由于烷基的非極性使得叔碳酸乙烯酯分子極性小，具有極強(qiáng)的疏水性。其均聚物或與其他單體的共聚物具有優(yōu)良的耐候性、 耐堿性、耐水性。從而導(dǎo)致本合成乳液所形成的涂膜具有極好的耐水性和高光澤，其自然成膜后耐水性合格(按GB/T9755-2001 “合成樹脂乳液外墻涂料”測定);光澤度可大于80 (按 GB/T 9754-2007 “色漆和清漆不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤的測定”測定；采用WGG60光澤度儀)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本專利技術(shù)的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本專利技術(shù)的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。實(shí)施例一用于水性金屬漆的合成乳液，由核單體和殼單體與助劑經(jīng)核殼乳液聚合制成，其中上述用于水性金屬漆的合成乳液的制備方法，包括下列步驟步驟一、將40重量份甲基丙烯酸甲酯與17重量份丙烯酸丁酯混合得核單體；將20重量份叔碳酸乙烯酯、27重量份甲基丙烯酸甲酯、7重量份丙烯酸丁酯、3重量份丙烯酸與3重量份丙烯酸羥乙酯混合得殼單體；步驟二、將300重量份去離子水加入到反應(yīng)器中，加入3重量份反應(yīng)性乳化劑NRS-10 攪拌至完全溶解；取核單體總重量的1/2投入反應(yīng)器內(nèi)40°C下攪拌20分鐘，升溫至70°C加入16重量份質(zhì)量濃度為2. 5%的過硫酸鉀水溶液的1/4，升溫并控溫在80°C反應(yīng)I小時(shí)； 步驟三、控溫80°C在5小時(shí)內(nèi)先滴加剩余的核單體，再滴加殼單體，期間均勻滴加過硫酸鉀水溶液總重量的1/2 ;升溫至90°C加入剩余的過硫酸鉀水溶液并保溫I小時(shí)；步驟四、降溫至40°C加入O. 5重量份的多功能助劑NP-95及O. 4重量份的流平劑2020， 攪拌20分鐘調(diào)節(jié)PH值及流平性，即得用于水性金屬漆的合成乳液。制得的用于水性金屬漆的合成乳液自然成膜后耐水性合格(按GB/T9755-2001 “合成樹脂乳液外墻涂料”測定)，光澤度為81。實(shí)施例二核單體甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯殼單體叔碳酸乙烯酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯丙烯酸丙烯酸羥乙酯反應(yīng)性乳化劑NRS-10質(zhì)量濃度為2. 5 %的過本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于水性金屬漆的合成乳液，其特征在于是由核單體和殼單體與助劑經(jīng)核殼乳液聚合制成，其中：核單體甲基丙烯酸甲酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？26～40重量份丙烯酸丁酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？17～28重量份；殼單體叔碳酸乙烯酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？10～20重量份甲基丙烯酸甲酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？24～32重量份丙烯酸丁酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？7～20重量份丙烯酸？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？3～5重量份丙烯酸羥乙酯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？1～3重量份。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳蓁，張立亭，袁寶忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：青州市天源化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：