[发明专利]环氧改性苯丙乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑涂料技术领域，涉及一种环氧树脂改性苯丙乳液及其制备方法。

背景技术

近年来，环氧改性苯丙乳液的研究已取得了一定的成果，但仍有不少待解决的问题。如酯化改性的环氧苯丙乳液，酯键易水解；采用溶液聚合法的环氧苯丙乳液，虽然反应稳定，但其反应进行时的介质都为有机溶剂，在节能和环保方面不是足够理想。本发明选用乳液接枝改性方法，制得稳定的环氧改性苯丙乳液。为了解决常规乳液聚合中小分子乳化剂的存在影响膜性能的问题，根据高分子乳化剂设计原则自己合成聚丙烯酸高分子乳化剂，采用这种高分子乳化剂部分替代小分子乳化剂，其与乳胶粒的相容性好，提高了乳液的综合性能；向聚合物中引入活性官能团，有益于高分子链之间形成网状结构，提高了漆膜的交联度；同时加入硅烷偶联剂进一步改性，提高了附着力的耐久性及漆膜耐水性，并改善了填料在聚合物中的润湿性和分散性。所制得的乳液具有附着力强、硬度、耐腐蚀性及耐水性、耐碱性、耐擦洗性优良等特点，有很大的推广价值。

发明内容

本发明的目是针对上述存在的问题而经过改良，克服上述不足而提供一种新型环氧改性苯丙乳液及该乳液的制备方法。

本发明采取的技术方案是：一种环氧改性苯丙乳液的各组分和质量百分含量分别是：

甲基丙烯酸甲酯1～5％，苯乙烯15～25％，丙烯酸丁酯15～25％，去离子水35～60％，甲基丙烯酸0.5～1％，N-羟甲基丙烯酰胺0.5～1％，乳化剂A 0.5～1％，乳化剂B 0.3～0.5％，高分子乳化剂0.5～1％，碳酸氢钠0.2～0.6％，过硫酸钾0.3～0.8％氨水0.1～0.2％，环氧树脂2％～6％，硅烷偶联剂0.5～1.5％。

所述乳化剂A为十二烷基苯磺酸钠；

所述乳化剂B为聚乙二醇辛基苯基醚；

所述环氧树脂为E-44型，环氧值为0.42～0.47；

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

为实现上述目的，本发明采取的另一个技术方案是：一种环氧改性苯丙乳液的制备方法依顺序包括如下步骤：

(1)高分子乳化剂的制备，将3份的甲基丙烯酸、1份丙烯酸丁酯和1份苯乙烯加入四口瓶中混合均匀，再加入0.2份过氧化苯甲酸，溶解完全后，在3h内缓慢均匀滴加到乙二醇单丁醚中，搅拌反应，保持温度恒定在130℃，反应结束后保温30min出料；

(2)将2/3水、1/2高分子乳化剂、1/2乳化剂A和1/2乳化剂B加入到四口瓶中，升温搅拌，在60℃时加入全部的环氧树脂，1/4的丙烯酸丁酯、1/4甲基丙烯酸甲酯、1/4甲基丙烯酸，1/3的过硫酸钾至反应液出现明显蓝光，聚合生成种子乳液，在乳化器中投入剩余的1/3水、剩余的1/2高分子乳化剂、1/2乳化剂A和1/2乳化剂B、剩余的3/4丙烯酸丁酯、3/4甲基丙烯酸甲酯、3/4甲基丙烯酸和N-羟甲基丙烯酰胺，剧烈搅拌，制成预乳化液；

(3)将种子乳液和1/3预乳化液置于三口烧瓶中，升温至78～80℃之间，保温1h后将剩余的2/3过硫酸钾和2/3预乳化液连续滴加反应器中，在2.5～3h内滴完，温度控制在78～80℃；

(4)将温度降至60℃，加入硅烷偶联剂保温1h，待反应完全，降温至40℃以下，用氨水中和至pH＝7～8，过滤出料。

采用上述制备方法合成了环氧改性苯丙乳液，具有较好的成膜性能和优异的物理机械性能，兼具丙烯酸树脂和环氧树脂的优点。提高了漆膜的硬度、耐水性、耐，耐碱性，涂膜质量显著提高。主要原因是，将环氧树脂引入到了苯丙乳液的结构中，使原乳液具备了环氧树脂高强度、耐腐蚀、附着力强的优点，同时加入的硅烷偶联剂，进一步提高了附着力的耐久性及漆膜耐水性，并改善了填料在聚合物中的润湿性和分散性，所制得的乳液具有附着力强、硬度、耐腐蚀性及耐水性、耐碱性、耐擦洗性优良等特点，具有较广泛的应用前景。

具体实施方式

结合实例对本发明作进一步的详述。

实施例1

一、原料配方：

去离子水                  60％；

甲基丙烯酸甲酯            1％；

苯乙烯                    15％；

丙烯酸丁酯                16％；

甲基丙烯酸                      1％；

N-羟甲基丙烯酰胺                1％；

乳化剂A                         0.5％；