[发明专利]丙烯酸乳胶树脂液、乳胶型卷材涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸乳胶树脂液及其制备方法，还涉及一种乳胶型卷材涂料及其制备方法。

背景技术

涂料工业的发展带来了污染，对环境的污染主要是有机挥发物(VOC)向大气中的排放，所以降低涂料的有机挥发物是环境保护对涂料工业提出的课题之一。

目前，降低涂料有机挥发物的途径主要有(1)提高涂料固体含量的高固体涂料(2)以粉末状态熔融成膜的颗粒涂料(3)以水代替有机溶剂的水性涂料。乳胶漆是以水性涂料的一个大类，所以有机挥发物很低，符合环境保护要求。

乳胶涂料是以乳液聚合物为主的基料制成，又是在表面活性剂存在下进行的，所制得的聚合物称为乳液，乳液聚合物的分子量很高，所以作为涂料的成膜物质有较好的机械性能，它不像水性合成聚合物，其分子量较小，在成膜过程中配合固化剂，固化交联成膜才能具备一定的机械性能，乳液的分子量虽然很高，却出现较低的粘度，这对涂料的施工应用，提供了有利条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种丙烯酸乳胶树脂液。

本发明所要解决的技术问题之二是提供上述丙烯酸乳胶树脂液的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种乳胶型卷材涂料。

本发明所要解决的技术问题之四是提供上述乳胶型卷材涂料的制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种丙烯酸乳胶树脂液，按重量份数计，由以下组分通过反应聚合而成：

甲基丙烯酸甲酯    16-20份

丙烯酸甲酯        7-9份

甲基丙烯酸丁酯    13-15份

苯乙烯            2-3份

甲基丙烯酸        1-2份

过硫酸盐          0.05-0.15份

乳化剂            0.3-0.7份

碳酸氢钠          0.1-0.3份

去离子水          50-60份。

本发明的丙烯酸乳胶树脂液，主要由单体、引发剂、乳化剂和水组成。

其中，单体的选择除了应考虑玻璃化温度外，还要使共聚物对最终涂膜具有综合的性能，如附着力、柔韧性、耐擦洗性及耐候性等。丙烯酸乙烯基聚合物主链既要有饱和碳氢链段，以发挥其内增塑作用，它增大了聚合物的自由体积，使链段有较大的运动空间，从而提高了柔韧性，同时还设置了链段间的旋转位阻，限制了旋转的自由度，从而提高了刚性，因而有利于涂膜硬度及机械强度的提高。

羧酸单体在进入乳液聚合物颗粒表面，可成为聚合物而溶在水中，这样就起到了稳定乳液颗粒分散的作用。

乳液聚合用引发剂，必须是水溶性的，本发明选择过硫酸盐，优选的，为过硫酸钾盐、过硫酸钠盐和过硫酸铵盐中的一种或其混合物。

引发剂热分解的速度随温度而加速，共聚反应中的温度变化有非常大的影响，所以在聚合反应中控制温度是一个重要因素。

乳化剂，本发明中采用表面活性剂作为乳化剂，它的分子中存在二部份，亲油部分和亲水部分，当乳化剂加入到水中，亲油部分远离水的基团，使其排出，而亲水部分保留在水中，这样阻止了乳化剂形成另一体系，而只能位于界面上，亲水部分趋向于水，将亲油部分远离水而趋向亲油表面，即将亲油部分聚集于中心，而亲水部分位于水中，这样才能干扰水的氢键结构，而趋向其键能的最低状态，形成稳定体系。

优选的，乳化剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠中的一种或其混合物。最优的，乳化剂为OP-10与十二烷基苯磺酸钠的混合物，其中OP-10与十二烷基苯磺酸钠的质量比为2∶3。

其中，上述的OP-10是工业上使用的烷基酚聚氧乙烯醚，是一种常用的扩散、匀染、乳化润湿剂。

进一步的，本发明还提供了上述丙烯酸乳胶树脂液的制备方法，由下述步骤组成：

(1)将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸混合均匀，形成单体混合物；

(2)将去离子水加入反应釜中，搅拌，加入乳化剂，再加入单体混合物总量的14-16％、过硫酸盐总量的35-45％和碳酸氢钠，加热升温至60-65℃；

(3)回流；

(4)以每小时加入单体混合物总量8-12％的速度滴加剩余的单体混合物，同时以每小时加入过硫酸盐总量的4-5％的速度滴加剩余的过硫酸盐，在单体混合物滴加完毕后，将最后剩余的过硫酸盐一次加入，温度上升至90-95℃，保温20-40分钟；

(5)温度冷却到45-55℃时，净化、包装。