[发明专利]水性木器漆用树脂乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性木器漆用树脂乳液技术领域，本发明还涉及该树脂乳液的制备方法。

背景技术

传统使用的木器漆以有机溶剂为稀释剂，含有苯等各类有机物，吸入对人体危害极大；排入大气，造成极严重的空气污染，使环境受到破坏，同时有机溶剂还存在易燃易爆等安全隐患。基于上述原因，近年来，有人开始研发以水为稀释剂的水性木器漆，目前，市场上主要有以下几种：①以丙烯酸为主要成分的水性木器漆，②以丙烯酸与聚氨酯的合成物为主要成分的水性木器漆，③以聚氨酯为主要成分的水性木器漆。但是，这几种木器漆在质量上均存在重大缺陷，比如耐水性差，硬度低，耐热性差等问题，限制了它的推广使用。

树脂乳液是水性漆成膜的基料，它决定了漆膜的主要性能。本申请的发明人长期致力于水性漆树脂乳液的研究，通过采用独到的配方和工艺，使上述问题得到了有效解决，由其制成的水性木器漆达到或超过了一般溶剂型木器漆的性能指标，并且绿色环保。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水性木器漆用树脂乳液的制备方法，使用该树脂乳液制成水性木器漆后，可以显著提高漆膜的耐水性、耐热性和硬度。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种由上述制备方法制成的水性木器漆用树脂乳液。

为解决上述第一个技术问题，本发明的所采用的技术方案是：

一种水性木器漆用树脂乳液的制备方法，所述树脂乳液由间歇加料式乳液聚合方法制备而成，包括以下步骤：

a)初始入料

将去离子水200～220重量份和亲水性乳化剂加入到反应釜中，所述亲水性乳化剂为3～4重量份，升温至78～82℃；

b)内核溶液聚合

将过硫酸盐引发剂加入到反应釜中，再加入内核反应物料，温度升至86～88℃，反应至冷凝器无回流，所述内核反应物料包括：

C)外核溶液聚合

用60～70分钟滴完外核反应物料和相应的硫酸盐引发剂，所述外核反应物料包括：

d)内壳溶液聚合

继续用42～48分钟滴完内壳反应物料和相应的硫酸盐引发剂，所述内壳反应物料包括：

e)外壳溶液聚合

继续用42～48分钟滴完外壳反应物料和相应的硫酸盐引发剂，所述外壳反应物料包括：

f)保温

在87～88℃保温28～32分钟，再加入相应的硫酸盐引发剂，继续在此温度下保温88～92分钟；

g)降温出料

降温至40℃以下，过滤，用pH值调节剂调整pH值至7～8，再加入有效成份为5～8重量份的含肼基交联剂的溶液。

优选的，所述亲水性乳化剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基联苯醚二磺酸钠、C6～C20烷基醇聚氧乙烯醚、C6～C20烷基醇聚氧乙烯醚酯钠盐、C6～C20烷基醇聚氧乙烯醚酯胺盐、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚酯钠盐、烷基酚聚氧乙烯醚酯胺盐、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯钠盐和烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯胺盐中的一种或两种。

优选的，所述初始入料步骤中的亲水性乳化剂是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠和十二烷基联苯醚二磺酸钠；所述其它步骤中的亲水性乳化剂是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸钠。

优选的，所述过硫酸盐引发剂是过硫酸氨。

优选的，所述甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯。

优选的，所述交联剂A是乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和丙烯酸烷基酯中的一种或两种，所述交联剂B是甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺中的一种。

优选的，所述pH值调节剂是碳酸氢钠或氨水。

优选的，所述含肼基的交联剂是己二酸二酰肼。

为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种水性木器漆用树脂乳液，所述树脂乳液采用上述的间歇加料式乳液聚合方法制成，所述树脂乳液的乳胶粒具有硬核软壳四层核壳结构，所述乳胶粒的核包括内核和外核，所述乳胶粒的壳包括内壳和外壳。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1)本发明将叔碳酸乙烯酯引入配方中，与甲基丙烯酸烷基酯以及其它功能单体进行乳液共聚反应。叔碳酸乙烯酯的结构式为：