[发明专利]一种零添加低气味聚合物胶乳及其制备方法

说明书

本发明提供一种零添加低气味包含丙烯酸乙酯单体的聚合物胶乳的制备方法，包括作为单体或作为非聚合添加剂的少量乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺官能团，配合使用长EO数的非离子乳化剂，本发明所制备的聚合物胶乳不需要添加成膜助剂及防冻剂，且具有很好的耐擦洗性能及良好的冻融稳定性，此聚合物胶乳可用于制备零添加低气味涂料。

技术领域

本发明属于聚合物化学领域，特别涉及一种零添加低气味聚合物胶乳及其制备方法。

背景技术

随着人们对健康环保的要求越来越高，乳胶漆中VOC含量越来越受到人们的关注，开发零添加低气味的乳胶漆将具有很好的市场前景。乳胶漆中VOC物质具有不同的化学属性，其来源包括制备乳胶漆的原料乳液中残留的单体、单体中的杂质、制备过程中产生的VOC及添加的成膜助剂、抗冻剂，因此减少这几种物质的含量是降低乳胶漆中VOC的关键。

欧洲专利EP1553106公开了一种包含苯乙烯单体的低气味聚合物分散体系，其主要通过使用包含氨基醇、羟胺及肼在内的除臭剂来降低分散体系中苯甲醛的含量，该方法的优点是可明显降低单体中的杂质苯甲醛的含量，但乳液制备过程中产生的VOC及添加的成膜助剂和抗冻剂仍是影响气味的主要因素。

中国专利CN104105728A公开了一种在零或低VOC涂料组合物中有用的聚合物胶乳粘合剂，其主要通过硬相聚合物胶乳和软相聚合物胶乳混拼的方式在不添加成膜助剂及抗冻剂的情况下实现优异的成膜性能及低温稳定性，但乳液存在制备过程中产生VOC及制备工艺的复杂性等不足。

乳液中残留的单体、单体中的杂质及制备过程中产生的VOC可通过原材料的选择、聚合反应的调整以及汽提等方法进行消除，而添加的成膜助剂及抗冻剂与乳液配制的乳胶漆的成膜性及冻融稳定性密切相关，因此开发能够在不添加成膜助剂及抗冻剂的前提下使得制备的乳胶漆具有良好的成膜性及冻融稳定性才是制备零添加低气味聚合物胶乳的难点。

要想解决以上难点问题，则需要提高聚合物胶乳的冻融稳定性，传统提高聚合物胶乳冻融稳定性的方法是添加乙二醇、丙二醇等小分子的抗冻剂，抗冻剂的加入明显提高了体系中VOC的含量。在不添加抗冻剂的情况下为了实现优异的冻融稳定性一种方法是提高聚合物的玻璃化温度，降低乳胶粒在冻融过程中的变形融合能力，但提高聚合物玻璃化温度增大了乳胶漆在成膜过程中成膜助剂的用量；另一种提高聚合物胶乳冻融稳定性的方法是加入较多的亲水单体，通过形成较厚的水化层来实现对乳胶粒子的包裹，但增加亲水单体的用量会提高漆膜的亲水性，必然会导致漆膜耐擦洗及耐污渍性能下降。为了降低成膜助剂的用量，即漆膜可实现在较低温度下成膜，聚合物需要设计较低的玻璃化温度，但较低的玻璃化温度会很大程度地降低漆膜的耐擦洗性能以及冻融稳定性，所以低成膜温度、优异的冻融稳定性以及高耐擦洗性能三者之间存在着很大的矛盾，因此，如果能够解决这些矛盾，开发出使得制备的乳胶漆具有良好的成膜性及冻融稳定性的零添加低气味聚合物胶乳，必将为涂料界带来长足的进步。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种零添加低气味聚合物胶乳。通过选用特定的聚合单体和乳化剂等原料，使得制备的聚合物胶乳在较低的玻璃化转变温度下即具有优异的冻融稳定性，在不添加防冻剂及成膜助剂的情况下，其配制的乳胶漆不仅具有优异的低温成膜性能及冻融稳定性，同时还具有优异的耐擦洗、耐污渍性能，另外，还具有分解空气中游离的甲醛等有害气体的功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种零添加低气味聚合物胶乳，其组成包括：

40-55％重量的乙烯基共聚物，其中乙烯基共聚物的原料包含组分(a)和(b):

(a)65-90％丙烯酸乙酯，和

(b)0.1～15wt％、优选0.1～10％的具有至少一个乙酰乙酸酯官能团的烯属不饱和单体；

以及，所述聚合物胶乳还包括：