技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種建筑涂料的加工領(lǐng)域，具體說是一種低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
丙烯酸乳液是建筑涂料乳液的一種，由于其具有優(yōu)異的防水性能，因而被廣泛應(yīng)用于內(nèi)墻涂料、外墻涂料及封閉型涂料中。目前的防水涂料是以乳液為基礎(chǔ)，混有水泥和其他填料、顏料以及助劑制得，然而，傳統(tǒng)的水泥防水涂料體系以雙組分體系為主，而液料組份中所用的乳液多為含胺類功能單體的丙烯酸酯乳液。這種乳液與水泥等粉料混合后，所得的混合物多為強堿性，酰胺基團在強堿條件下會出現(xiàn)快速水解反應(yīng)，并釋放大量出對人體有害的氨氣。所以，如何消除氨氣的釋出一直是水泥防水涂料領(lǐng)域的技術(shù)難題。現(xiàn)有的改進中雖然可通過制備不含酰胺基團功能單體的丙烯酸酯乳液以阻止氨氣的釋出，但此類乳液不但加工成本高，性能上無法達到含有胺類功能單體丙烯酸酯乳液的要求，并存在涂膜干膜泛白、機械性能差、粘結(jié)性低等缺陷，故此類不含酰胺基團的丙烯酸酯乳液始終未能在防水涂料中廣泛使用。因此，如何制備一種既符合環(huán)保要求、又具備突出的機械性能、同時可有效降低加工成本的丙烯酸酯乳液，是當今水泥防水涂料發(fā)展的難點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氨氣釋出量少、具有優(yōu)良的機械性能及粘結(jié)性能的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
本發(fā)明的另一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種與水泥基粉料混合后具備良好和易性和緩凝性的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
本發(fā)明的另一個發(fā)明目的在于提供一種反應(yīng)穩(wěn)定性強的制備上述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的方法。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：一種低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液，其特征在于：所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸功能單體、乳化劑、引發(fā)劑、pH調(diào)節(jié)劑、氧化劑及還原劑，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸烷基酯60-90份、苯乙烯30-60份、丙烯酰胺功能單體0.5-2份、丙烯酸功能單體0.1-3份、乳化劑1-10份、引發(fā)劑0.3-3份、pH調(diào)節(jié)劑0.01-0.1份、氧化劑0.1-0.5份、還原劑0.05-0.2份。
所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述丙烯酸功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述乳化劑包括陰離子乳化劑和非離子乳化劑，陰離子乳化劑和非離子乳化劑的摩爾比為（1-4）：（4-1）。
所述非離子乳化劑為脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物的一種或兩種成分以任意比例混合。
所述陰離子乳化劑為C10- C20烷基硫酸鹽、C10- C20烷基苯磺酸鈉、磺基琥珀酸中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈣、乙酸鈉中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述氧化劑為過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的一種或兩種成分以任意比例混合。
所述還原劑為L-抗環(huán)血酸、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉中的一種或多種成分以任意比例混合。
所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的30-70%，乳化劑總質(zhì)量的8-10%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的30-50%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至75-80℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量10-50%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌10-30分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量5-15%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量50-70%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持80-85℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的3-10%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的40-50%，反應(yīng)時間20-40分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間200-300分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過5-10分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在80-85℃，保溫10-30分鐘，降溫到50-70℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為15-35分鐘，保溫10-30分鐘，繼續(xù)降溫至35-45℃，調(diào)節(jié)pH值至7-9，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液中，采用了丙烯酸烷基酯、苯乙烯和丙烯酰胺功能單體的混合體系。由于上述組分在化學(xué)反應(yīng)體系中可直接相容，并在反應(yīng)時形成穩(wěn)定的丙烯酸分子鏈結(jié)構(gòu)，所以反應(yīng)體系中的胺基可穩(wěn)固的連接在丙烯酸分子鏈上，從而減少其在堿性條件下的水解。在后續(xù)應(yīng)用的過程中，乳液與水泥及其他粉料混合形成堿性環(huán)境后，可大幅減少乳液釋放的氨氣，有效降低涂料涂裝后對人體以及周邊空氣環(huán)境的損害。
2、本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液中，采用了有機功能單體和無機功能單體的組合體系。首先，胺基團穩(wěn)定掛接在丙烯酸分子鏈上，其與水泥基粉料的交聯(lián)反應(yīng)不會受胺基團與丙烯酸分子鏈之間的化學(xué)鍵能影響。其次，胺基團以及不含胺基團在常溫固化的過程相互接觸，并且與水泥基粉料形成有機-無機互穿網(wǎng)絡(luò)體系。聚合物分子以連續(xù)相的形式連接著無機基團，阻隔微細孔洞，形成致密的保護層，保證了乳液與粉料良好的相容性以及涂料成膜后的優(yōu)異的防水效果、機械性能以及粘結(jié)強度。最后，這兩種單體在固化反應(yīng)時會產(chǎn)生相互接枝作用，提高乳液與水泥基粉料結(jié)合時的懸浮能力，減緩在干燥過程中粉料下沉的程度，從而提高了涂料干膜的均勻性。
3、本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液中，采用了陰離子乳化劑與非離子乳化劑的復(fù)配乳化體系。上述復(fù)配乳化體系在乳液的乳化過程中使聚合物產(chǎn)生親水和非親水的反應(yīng)型基團，從而大幅提高丙烯酸乳液中的有機基團和無機基團分布的均勻性。此外，親水基團中的羥基和羧基能起到提高乳液與水泥基粉料相容性的作用，使乳液具有優(yōu)異的潤濕性能，改善了傳統(tǒng)丙烯酸乳液緩凝時間短的問題。
4、本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液，采用預(yù)乳化半連續(xù)分步滴加工藝進行制備。首先，利用預(yù)乳化液B和引發(fā)劑溶液C構(gòu)成較穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境，使后續(xù)的乳化反應(yīng)能在較溫和的環(huán)境下進行。其次，后續(xù)化學(xué)反應(yīng)采用分步滴加法進行，有效延長了功能單體的反應(yīng)時間，并保證其在反應(yīng)體系中能充分反應(yīng)，大幅減少了副反應(yīng)及副產(chǎn)物的出現(xiàn)，并提高乳液單體交聯(lián)的穩(wěn)定性。
具體實施方式
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液去離子水、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸功能單體、乳化劑、引發(fā)劑、pH調(diào)節(jié)劑、氧化劑及還原劑，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸烷基酯60-90份、苯乙烯30-60份、丙烯酰胺功能單體0.5-2份、丙烯酸功能單體0.1-3份、乳化劑1-10份、引發(fā)劑0.3-3份、pH調(diào)節(jié)劑0.01-0.1份、氧化劑0.1-0.5份、還原劑0.05-0.2份。通過利用有機功能單體和無機功能單體的組合體系的組合，并結(jié)合可直接相容的混合體系，減少胺基團在堿性條件下的水解，保證了乳液與粉料良好的相容性以及涂料成膜后的優(yōu)異的防水效果、機械性能以及粘結(jié)強度。
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的丙烯酸烷基酯包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯中的一種或多種成分以任意比例混合，上述組分均具有丙烯酸反應(yīng)基團，且其化學(xué)反應(yīng)活性較強，所以在反應(yīng)體系中能提供充足的聚合基團。上述組合可有效改善乳液自身的力學(xué)性能，同時單體相互間具有協(xié)同作用，并起到調(diào)節(jié)乳液分子量的作用。
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的丙烯酸功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一種或多種成分以任意比例混合，上述組分均具有活潑的雙鍵，可有效促進丙烯酸烷基酯和苯乙烯之間的交聯(lián)反應(yīng)。此外，上述組分的分子鏈中帶有羧基，其能為乳液提供一定的親水性，提高乳液與水泥基粉料的相容性。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的乳化劑包括陰離子乳化劑和非離子乳化劑，陰離子乳化劑和非離子乳化劑的摩爾比為（1-4）：（4-1），且非離子乳化劑為脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物的一種或兩種成分以任意比例混合；而陰離子乳化劑則為C10- C20烷基硫酸鹽、C10- C20烷基苯磺酸鈉、磺基琥珀酸中的一種或多種成分以任意比例混合。通過陰離子乳化劑和非離子乳化劑的搭配使用形成復(fù)合乳化體系，該體系能有效提高預(yù)乳化液的分散包裹能力，使聚合反應(yīng)更加穩(wěn)定，減少反應(yīng)過程中的凝膠現(xiàn)象，從而保證整個化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的引發(fā)劑采用過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種或者上述成分以任意比例混合。過硫酸鹽的主要作用是在反應(yīng)中提供自由基，使其在反應(yīng)體系中能與活潑雙鍵產(chǎn)生自由基接枝、交聯(lián)等反應(yīng)，令單體結(jié)合為有一定空間結(jié)構(gòu)的大分子，以滿足涂料所需的力學(xué)性能。
本發(fā)明的pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈣、乙酸鈉的一種或上述成分以任意比例混合。通過pH調(diào)節(jié)劑在反應(yīng)體系中逐步釋出弱堿性，保證了反應(yīng)體系的酸堿環(huán)境的穩(wěn)定性，減少了pH值對乳化劑包裹作用的影響，從而減少反應(yīng)過程中的凝膠現(xiàn)象。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的氧化劑為過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的一種或上述成分以任意比例混合；而還原劑為L-抗環(huán)血酸、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉中的一種或上述成分以任意比例混合。氧化劑及還原劑可以通過優(yōu)選的方式加入，其可以將反應(yīng)后期的殘余單體進行消除，減少乳液在加工后散發(fā)的氣體量。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的30-70%，乳化劑總質(zhì)量的8-10%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的30-50%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至75-80℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量10-50%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌10-30分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量5-15%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量50-70%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持80-85℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的3-10%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的40-50%，反應(yīng)時間20-40分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間200-300分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過5-10分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在80-85℃，保溫10-30分鐘，降溫到50-70℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為15-35分鐘，保溫10-30分鐘，繼續(xù)降溫至35-45℃，調(diào)節(jié)pH值至7-9，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為1.8-2.7Mpa，斷裂伸長率為80-130%，粘結(jié)強度為0.6-0.9Mpa。
下面結(jié)合表一對各個實施例進行詳細說明，但并不因此把本發(fā)明限制在所述實施例范圍內(nèi)：
實施例1
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸、脂肪醇乙氧化物、C10- C20烷基硫酸鹽、過硫酸銨、碳酸鈉、過氧化氫、L-抗環(huán)血酸，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸乙酯60份、苯乙烯30份、丙烯酰胺功能單體0.5份、丙烯酸0.1份、脂肪醇乙氧化物0.8份、C10- C20烷基硫酸鹽0.2份、過硫酸銨0.3份、碳酸鈉0.01份、過氧化氫0.1份、L-抗環(huán)血酸0.05份。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的30%，乳化劑總質(zhì)量的8%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的30%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至75℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量50%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌10分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量5%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量70%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持80℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的3%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的40%，反應(yīng)時間20分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間200分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過5分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在80℃，保溫10分鐘，降溫到50℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為15分鐘，保溫10分鐘，繼續(xù)降溫至35℃，調(diào)節(jié)pH值至7，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為1.8Mpa，斷裂伸長率為80%，粘結(jié)強度為0.6Mpa。
實施例2
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物、C10- C20烷基硫酸鹽、C10- C20烷基苯磺酸鈉、磺基琥珀酸、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈣、乙酸鈉、過氧化氫、叔丁基過氧化氫、L-抗環(huán)血酸、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸乙酯20份、丙烯酸正丁酯20份、丙烯酸異辛酯20份、丙烯酸羥乙酯30份、苯乙烯60份、丙烯酰胺功能單體2份、丙烯酸1份、甲基丙烯酸1份、衣康酸1份、脂肪醇乙氧化物1份、烷基乙氧化物1份、C10- C20烷基硫酸鹽3份、C10- C20烷基苯磺酸鈉2份、磺基琥珀酸3份、過硫酸銨1份、過硫酸鉀1份、過硫酸鈉1份、碳酸鈉0.25份、碳酸氫鈉0.25份、乙酸鈣0.25份、乙酸鈉0.25份、過氧化氫0.2份、叔丁基過氧化氫0.3份、L-抗環(huán)血酸0.1份、亞硫酸氫鈉0.05、焦亞硫酸鈉0.05。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的70%，乳化劑總質(zhì)量的10%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的50%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至80℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量10%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌30分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量10%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量50%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持85℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的10%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的50%，反應(yīng)時間40分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間300分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過10分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在85℃，保溫30分鐘，降溫到70℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為35分鐘，保溫30分鐘，繼續(xù)降溫至45℃，調(diào)節(jié)pH值至9，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為2.7Mpa，斷裂伸長率為130%，粘結(jié)強度為0.9Mpa。
實施例3
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、甲基丙烯酸、衣康酸、脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物、C10- C20烷基苯磺酸鈉、磺基琥珀酸、過硫酸鉀、過硫酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈣、叔丁基過氧化氫、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸正丁酯30份、丙烯酸異辛酯20份、丙烯酸羥乙酯20份、苯乙烯35份、丙烯酰胺功能單體1份、甲基丙烯酸0.4份、衣康酸0.4份、脂肪醇乙氧化物1份、烷基乙氧化物1份、C10- C20烷基苯磺酸鈉1份、磺基琥珀酸1份、過硫酸鉀0.6份、過硫酸鈉0.6份、碳酸氫鈉0.02份、乙酸鈣0.02份、叔丁基過氧化氫0.2份、亞硫酸氫鈉0.05份、焦亞硫酸鈉0.05份。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的40%，乳化劑總質(zhì)量的9%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的40%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至77℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量40%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌15分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量10%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量60%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持82℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的5%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的43%，反應(yīng)時間25分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間230分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過7分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在83℃，保溫15分鐘，降溫到55℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為20分鐘，保溫15分鐘，繼續(xù)降溫至38℃，調(diào)節(jié)pH值至7.3，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為2.0Mpa，斷裂伸長率為95%，粘結(jié)強度為0.7Mpa。
實施例4
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、烷基乙氧化物、C10- C20烷基硫酸鹽、磺基琥珀酸、過硫酸銨、過硫酸鉀、碳酸鈉、乙酸鈣、乙酸鈉、過氧化氫、叔丁基過氧化氫、L-抗環(huán)血酸、焦亞硫酸鈉，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸乙酯20份、丙烯酸異辛酯30份、丙烯酸羥乙酯30份、苯乙烯40份、丙烯酰胺功能單體1.5份、丙烯酸0.5份、甲基丙烯酸0.5份、衣康酸0.5份、烷基乙氧化物2份、C10- C20烷基硫酸鹽3份、磺基琥珀酸3份、過硫酸銨1.1份、過硫酸鉀1份、碳酸鈉0.03份、乙酸鈣0.03份、乙酸鈉0.01份、過氧化氫0.2份、叔丁基過氧化氫0.1份、L-抗環(huán)血酸0.1份、焦亞硫酸鈉0.05份。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的45%，乳化劑總質(zhì)量的9%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的45%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至78℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量30%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌20分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量15%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量55%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持84℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的7%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的46%，反應(yīng)時間30分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間260分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過8分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在83℃，保溫20分鐘，降溫到60℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為25分鐘，保溫20分鐘，繼續(xù)降溫至41℃，調(diào)節(jié)pH值至8，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為2.3Mpa，斷裂伸長率為110%，粘結(jié)強度為0.8Mpa。
實施例5
本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液包括去離子水、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯酰胺功能單體、丙烯酸、甲基丙烯酸、脂肪醇乙氧化物、烷基乙氧化物、C10- C20烷基硫酸鹽、C10- C20烷基苯磺酸鈉、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈉、過氧化氫、叔丁基過氧化氫、L-抗環(huán)血酸、亞硫酸氫鈉，上述組份按質(zhì)量份數(shù)算分別為：去離子水100份、丙烯酸乙酯30份、丙烯酸正丁酯25份、丙烯酸異辛酯30份、苯乙烯50份、丙烯酰胺功能單體1.8份、丙烯酸1份、甲基丙烯酸1份、脂肪醇乙氧化物3份、烷基乙氧化物2份、C10- C20烷基硫酸鹽1份、C10- C20烷基苯磺酸鈉2份、過硫酸銨0.9份、過硫酸鉀0.9份、過硫酸鈉0.9份、碳酸鈉0.03份、碳酸氫鈉0.02份、乙酸鈉0.03份、過氧化氫0.2份、叔丁基過氧化氫0.2份、L-抗環(huán)血酸0.09份、亞硫酸氫鈉0.09份。
本發(fā)明低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
a）底料A液的制備：常溫常壓下狀態(tài)下，向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總質(zhì)量的60%，乳化劑總質(zhì)量的10%，pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量的48%，邊攪拌邊加熱使反應(yīng)器內(nèi)溫度升溫至79℃；
b）預(yù)乳化液B的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將總質(zhì)量20%的去離子水、丙烯酸酯類單體、余量乳化劑、丙烯酸功能單體混合成均勻溶液，并攪拌25分鐘備用；
c）引發(fā)劑溶液C的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將引發(fā)劑加入總質(zhì)量10%的去離子水中，攪拌至完全溶解；
d）pH調(diào)節(jié)劑溶液D的制備：常溫常壓狀態(tài)下，將pH調(diào)節(jié)劑總質(zhì)量52%加入余量去離子水中，攪拌至完全溶解；
e）使a步驟的反應(yīng)器內(nèi)溫度保持84℃，邊攪拌邊向反應(yīng)器中加入預(yù)乳化液B 總質(zhì)量的9%和引發(fā)劑溶液C總質(zhì)量的48%，反應(yīng)時間35分鐘。
f）通過恒流泵向e步驟中反應(yīng)器滴加余量預(yù)乳化液B、余量引發(fā)劑溶液C和余量pH調(diào)節(jié)劑溶液D，滴加時間280分鐘，并確保后添加引發(fā)劑溶液C與預(yù)乳化溶液B滴完的間隔時間不超過9分鐘。
g）保持反應(yīng)器內(nèi)溫度在85℃，保溫25分鐘，降溫到65℃，同時滴加氧化劑和還原劑，滴加時間為30分鐘，保溫25分鐘，繼續(xù)降溫至44℃，調(diào)節(jié)pH值至8.5，過濾出料后即可得到所述低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液。
根據(jù)GB/T 23445-2009 II型標準測定，本發(fā)明的低氨自交聯(lián)水性丙烯酸乳液涂膜的拉伸強度為2.6Mpa，斷裂伸長率為125%，粘結(jié)強度為0.9Mpa。