[发明专利]一种丙烯酸酯聚合物微球、其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种丙烯酸酯聚合物微球、制备方法及其应用。所述丙烯酸酯聚合物微球由内向外依次为硬核、软核和硬壳，所述硬核的Tg相比软核的Tg高出至少50℃，所述硬壳包括丙烯酸保护胶体。本发明的丙烯酸酯聚合物微球适用于水性自消光丙烯酸酯聚合物乳液，所述水性自消光丙烯酸酯聚合物乳液中不含传统消光剂，成本低，且具有良好的消光效果、稳定性、耐性和厚涂透明性。

技术领域

本发明属于水性涂料领域，具体涉及含丙烯酸酯聚合物微球的水性自消光丙烯酸酯聚合物乳液及其制备方法。

背景技术

色泽柔和的哑光涂料因其涂膜质感强、给人以优雅舒适的感觉而深受消费者喜爱。相对于高光泽涂料，表面消光涂料的制备较难。消光的方法通常是赋予涂膜表面一定的微观粗糙度，可以通过添加涂料消光剂而实现。关于涂膜的消光原理，一般认为是当涂膜干燥时，由于溶剂的挥发，表面不断收缩，使均匀分布其中的消光剂颗粒逐渐堆积，并浮于涂膜表面，在表面形成极微小凹凸，该表面对入射光线形成漫反射，达到消光效果。

在树脂中加入一定量的消光剂，如含硅化合物和聚合物(例如二氧化硅、硅酸盐、硅烷、蜡处理的二氧化硅)和填料(例如硅藻土、粘土、沸石)，是过去几十年中最常用的获得哑光涂料的方法。但是，为了避免由树脂和消光剂之间的不兼容性引起的沉淀问题，为不同种类的树脂选择合适的消光剂尤为重要。涂层表面的后处理，如蚀刻或抛光，是另一种制造低光泽表面的传统方法。然而，这是非常耗时和昂贵的。

微米级二氧化硅具有易于分散、消旋光性能好、在液体涂料中悬浮性好、能长时间贮存、对涂料流变性影响小、化学惰性高等特点，因此成为了使用得最多的涂料消光剂。然而，二氧化硅类消光剂仍存在着一些应用弊端，例如家具厂生产线上多次返工时，厚涂透明度不佳；厚涂干膜在深色板上发白发蓝；低光泽产品由于使用较多二氧化硅，导致孔隙率增加，涂膜耐性变差。

市面出现的哑光树脂组合物有传统的添加哑光助剂(如哑粉、微粉蜡等)的树脂组合物，也有不添加哑光助剂的聚氨酯分散体树脂组合物；其中，现今制备水性哑光涂料都采用物理添加消光剂的方法，制成的哑光涂层脆性差，而且因为加入消光剂还会引起涂料性能下降，如沉淀涂料的贮存稳定性差、涂层耐抛旋光性差、涂膜的透明性降低等；同时，哑光聚氨酯分散体在耐温方面又存在较大的问题，并且由于聚氨酯材料的结构限定，使其在耐温性能方面也存在极大的缺陷，导致触感哑光树脂涂层在热压或者涂装后高温干燥后容易出现涂层结构塌陷，且因为原有的消光结构不耐温导致整个消光涂层变得不再消光或者出现涂装版面光泽不均匀，且其制造成本较高。

近年来，对于不添加消光剂便能使涂料涂膜后取得光泽度较低的效果的自消光涂料的研究逐渐兴起。中国专利申请CN109180854A公开了一种水性自消光可控光泽的丙烯酸树脂，通过控制丙烯酸和丙烯酸衍生物中羧基的比例，以控制有机高分子絮凝剂的含量，从而控制涂膜的光泽度。该专利通过调节羧基比例导致消光，但是这会导致树脂整体酸价过高，最终会影响干燥涂膜的耐性。中国专利申请CN105968253A公开了一种水性自消光丙烯酸乳液，通过有机硅氧烷嵌段接枝改性制备水性自消光丙烯酸乳液而实现消光，但成本偏高。中国专利CN104193946B公开了一种主要是由聚醚多元醇、异氰酸酯、二元醇、丙烯酸接枝类物质、亲水性扩链剂、交联剂、胺扩链剂等原料制备而成的自消光聚氨酯树脂，该自消光聚氨酯树脂引入了可吸收光线的丙烯酸接枝类物质，属于化学消光，但聚氨酯类消光树脂的制造成本偏高。

可见，目前市场上的自消光树脂组合物有多种技术方案，包括物理消光和化学消光(聚氨酯类及硅氧烷类)，但成本普遍偏高。对于木器和纸张用哑光涂料，大多没有严苛的耐候和耐溶剂性等物性要求，消费者反而对成本比较敏感，更看重性价比，成本要与普通哑粉类哑光涂料相当。

因此，本领域亟需一种成本较低、同时具有良好的消光效果、稳定性、耐性(包括耐水性、耐沸水性、耐碱性、耐醇性、耐污染性)、厚涂透明性的水性自消光丙烯酸酯聚合物涂料。

发明内容