CN111116820A - 一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法 - Google Patents

一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及硅丙乳液的制备技术领域，且公开了一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，硅丙乳液是由预乳化液A和预乳化液B按照以下的质量百分比充分混合而成的：预乳化液A，10％～15％的甲基丙烯酸甲酯、1.8％～2.2％的丙烯酸异辛酯、12％～16％的丙烯酸正丁酯、0.2％～0.6％的甲基丙烯酸、3％～5％的甲基丙烯酸羟乙酯。该多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，通过在硅丙乳液中添加保护乳液，使得该硅丙乳液具有较强的包裹性和吸附性，配合多彩涂料中的成膜物质可以有效的将其中的多彩粒子完整的包覆起来，致使多彩粒子可以有效的分散在硅丙乳液中，使其所呈现的颜色较为艳丽，而不会导致其中的多彩粒子集中堆积在一起，出现色彩混合、失真的现象。

Description

一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅丙乳液的制备技术领域，具体为一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法。
背景技术
水包水多彩涂料是一种多相悬浮体系，以水性树脂和保护胶及各种颜色填料复合制备的多彩粒子为涂料的分散相，并配合由保护胶水溶液和乳液构成的连续相所组成的，在经喷涂施工后可以呈现出多种色彩花纹，外观类似于花岗岩的涂料，可有效的减少天然石材的开采与加工，并且具有良好的耐污性、耐腐蚀性及耐候性等，而且由于其完全水性化，致使其VOC含量极低，更无甲醛等挥发性致癌物质，具备良好的安全性而被广泛的运用在建筑外墙装饰领域。
但是现有的连续相(硅丙乳液)在添加分散相(多彩粒子)时，无法在多彩粒子的周围形成有效的保护膜，从而导致多彩粒子在硅丙乳液中产生严重的渗色现象，多彩粒子中的颜色之间发生相互渗透，致使多彩涂料在喷涂后所展现出来的颜色相互混合、堆积重叠，颜色失真的较为严重，而且对于硅丙乳液粘度的限定，对于多彩粒子的悬浮状态及多彩涂料的稳定性具有至关重要的影响，粘度过大有利于多彩粒子的悬浮，但会增加硅丙乳液与多彩粒子间的粘度差，进而导致多彩涂料的稳定性降低，而粘度过小，则会导致多彩粒子出现沉积发生颜色失真的现象，故，亟需对现有的硅丙乳液进行改良以保证多彩涂料中颜色的艳丽度及其稳定性。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，具备多彩涂料的稳定性及可靠性较高、颜色较为艳丽、不会发生色彩失真的优点，解决了现有的连续相(硅丙乳液)在添加分散相(多彩粒子)时，无法在多彩粒子的周围形成有效的保护膜，从而导致多彩粒子在硅丙乳液中产生严重的渗色现象，多彩粒子中的颜色之间发生相互渗透，致使多彩涂料在喷涂后所展现出来的颜色相互混合、堆积重叠，颜色失真的较为严重，而且对于硅丙乳液粘度的限定，对于多彩粒子的悬浮状态及多彩涂料的稳定性具有至关重要的影响，粘度过大有利于多彩粒子的悬浮，但会增加硅丙乳液与多彩粒子间的粘度差，进而导致多彩涂料的稳定性降低，而粘度过小，则会导致多彩粒子出现沉积发生颜色失真的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种多彩涂料用硅丙乳液，所述硅丙乳液是由预乳化液A和预乳化液B按照以下的质量百分比充分混合而成的：
所述预乳化液A，包括：10％～15％的甲基丙烯酸甲酯、1.8％～2.2％的丙烯酸异辛酯、12％～16％的丙烯酸正丁酯、0.2％～0.6％的甲基丙烯酸、3％～5％的甲基丙烯酸羟乙酯、一定量的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、22％～ 33％的去离子水以及2％～8％的乳化剂；
所述预乳化液B,包括：剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及少量的碳酸氢钠。
一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，包括，以下制备流程：
步骤1，将上述制备硅丙乳液的原料在三颈瓶中混合均匀，并向其中加入部分乳化剂、22％～33％的去离子水，同时以800r/min搅拌混合30分钟，以制备预乳化液A；
步骤2，将剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及碳酸氢钠加入到装有恒压滴液漏斗、温度计、搅拌机的四颈瓶中，并以100～200r/min的速度在水浴锅中(85±1)℃的条件下均匀搅拌15分钟，以制备预乳化液B；
步骤3，将预乳化液A倒入恒压滴液漏斗中，开始向预乳化液B中滴加预乳化液A，并确保预乳化液A在4小时左右全部滴加完成，之后将预乳化液A 和预乳化液B的混合乳液保持在水浴温度85℃下1小时；
步骤4，调整混合乳液的温度至75℃，并向其中滴加时长为1小时的引发剂水溶液，保温30min之后降至室温，之后利用中和剂将混合溶液的pH值中和到8，过滤后得到硅丙乳液。
优选的，所述中和剂所采用的是质量百分比为0.5％～1.0％的硫酸铝和 0.5％的氯化铁组成的混合溶液。
优选的，所述硅丙乳液中混合加入质量百分比0.12％～0.30％羟乙基甲基纤维素和0.5％～1.0％焦磷酸钠混合溶液组成的保护乳液。
优选的，所述保护乳液的添加需要硅丙乳液在1200r/min～1500r/min的条件下少量连续的加入，并且在添加保护乳液后连续搅拌硅丙乳液10～ 15min。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，通过在硅丙乳液中添加羟乙基甲基纤维素和焦磷酸钠所混合溶液组成的保护乳液，使得该硅丙乳液具有较强的包裹性和吸附性，配合多彩涂料中的成膜物质可以有效的将其中的多彩粒子完整的包覆起来，致使多彩粒子可以有效的分散在硅丙乳液中，使其所呈现的颜色较为艳丽，而不会导致其中的多彩粒子集中堆积在一起，出现色彩混合、失真的现象。
2、该多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，通过在硅丙乳液中添加羟乙基甲基纤维素和焦磷酸钠所混合溶液组成的保护乳液，不但可以对多彩粒子形成较好的包覆性，而且能够有效的改善硅丙乳液的粘度，使得其中的多彩粒子稳定的在硅丙乳液中保持悬浮的状态，进而确保多彩粒子不会因堆积而发生上浮或分散而下沉的现象，进一步的确保了该多彩涂料在喷涂后不会出现颜色混合、失真的现象。
3、该多彩涂料用硅丙乳液及其制备方法，通过在硅丙乳液中添加以硫酸铝和氯化铁所混合成的中和剂，在调整硅丙乳液PH值的同时，可以有效的增加其中的阳离子含量，并在羟乙基甲基纤维素的周围形成有效的柔性胶体保护膜，使得多彩粒子在硅丙乳液中可以长时间的保持稳定的状态而不会发生渗色的现象，进而提高硅丙乳液中多彩粒子的成粒效果以及其所展现出来的颜色效果较为逼真。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种多彩涂料用硅丙乳液，所述硅丙乳液是由预乳化液A和预乳化液B 按照以下的质量百分比充分混合而成的：
所述预乳化液A，包括：10％～15％的甲基丙烯酸甲酯、1.8％～2.2％的丙烯酸异辛酯、12％～16％的丙烯酸正丁酯、0.2％～0.6％的甲基丙烯酸、3％～5％的甲基丙烯酸羟乙酯、一定量的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、22％～ 33％的去离子水以及2％～8％的乳化剂；
所述预乳化液B,包括：剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及少量的碳酸氢钠。
一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，包括，以下制备流程：
步骤1，将上述制备硅丙乳液的原料在三颈瓶中混合均匀，并向其中加入部分乳化剂、22％～33％的去离子水，同时以800r/min搅拌混合30分钟，以制备预乳化液A；
步骤2，将剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及碳酸氢钠加入到装有恒压滴液漏斗、温度计、搅拌机的四颈瓶中，并以100～200r/min的速度在水浴锅中(85±1)℃的条件下均匀搅拌15分钟，以制备预乳化液B；
步骤3，将预乳化液A倒入恒压滴液漏斗中，开始向预乳化液B中滴加预乳化液A，并确保预乳化液A在4小时左右全部滴加完成，之后将预乳化液A 和预乳化液B的混合乳液保持在水浴温度85℃下1小时；
步骤4，调整混合乳液的温度至75℃，并向其中滴加时长为1小时的引发剂水溶液，保温30min之后降至室温，之后利用中和剂将混合溶液的pH值中和到8，过滤后得到硅丙乳液。
具体实施例一
本技术方案中，所述中和剂所采用的是质量百分比为0.5％～1.0％的硫酸铝和0.5％的氯化铁组成的混合溶液。
其中，对于中和剂成分、配比的设置，可以对添加的多彩粒子形成稳定有效的柔性保护膜，使得多彩粒子在硅丙乳液中可以长时间的保持稳定的状态而不会发生渗色的现象，进而提高硅丙乳液中多彩粒子的成粒效果以及其所展现出来的颜色效果较为逼真。
具体实施例二
本技术方案中，所述中和剂所采用的是质量百分比为1.0％～3.0％的硫酸铝和0.6～1.0％的氯化铁组成的混合溶液。
无法对硅丙乳液中的多彩粒子形成有效的保护，从而导致整个多彩涂料的稳定性较差，在其静置1～4小时之后，其中的多彩粒子就会发生渗色的现象，无法在较长的时间内进行保存。
具体实施例三
本技术方案中，所述硅丙乳液中混合加入质量百分比0.12％～0.30％羟乙基甲基纤维素和0.5％～1.0％焦磷酸钠混合溶液组成的保护乳液。
其中，对于保护乳液成分的设置，可以有效的改善硅丙乳液的粘度，使得其中的多彩粒子稳定的在硅丙乳液保持悬浮的状态，不会因多彩粒子的上浮或下沉而导致喷涂后的涂料颜色出现混合、失真的现象。
具体实施例四
本技术方案中，所述硅丙乳液中混合加入质量百分比0.30％～0.50％羟乙基甲基纤维素和1.0％～3.0％焦磷酸钠混合溶液组成的保护乳液。
其中，虽然提高了硅丙乳液与多彩粒子之间的粘度差，使得多彩粒子可以稳定有效的悬浮在硅丙乳液中，但是会明显的降低了多彩涂料整个的稳定性，在静置3～5小时之后，其中的多彩粒子就会发生渗色的现象，稳定性及可靠性较差。
本技术方案中，所述保护乳液的添加需要硅丙乳液在1200r/min～ 1500r/min的条件下少量连续的加入，并且在添加保护乳液后连续搅拌硅丙乳液10～15min。
其中，对于保护乳液添加方式的设置，是因为羟乙基甲基纤维素容易发生结块的现象，采用高速搅拌的方式添加可以有效的防止其在硅丙乳液中发生絮状络合物沉淀的现象。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多彩涂料用硅丙乳液，其特征在于，所述硅丙乳液是由预乳化液A和预乳化液B按照以下的质量百分比充分混合而成的：
所述预乳化液A，包括：10％～15％的甲基丙烯酸甲酯、1.8％～2.2％的丙烯酸异辛酯、12％～16％的丙烯酸正丁酯、0.2％～0.6％的甲基丙烯酸、3％～5％的甲基丙烯酸羟乙酯、一定量的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、22％～33％的去离子水以及2％～8％的乳化剂；
所述预乳化液B，包括：剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及少量的碳酸氢钠。
2.一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，其特征在于，包括，以下制备流程：
步骤1，将上述制备硅丙乳液的原料在三颈瓶中混合均匀，并向其中加入部分乳化剂、22％～33％的去离子水，同时以800r/min搅拌混合30分钟，以制备预乳化液A；
步骤2，将剩余部分的乳化剂、46％～53％的去离子水以及碳酸氢钠加入到装有恒压滴液漏斗、温度计、搅拌机的四颈瓶中，并以100～200r/min的速度在水浴锅中(85±1)℃的条件下均匀搅拌15分钟，以制备预乳化液B；
步骤3，将预乳化液A倒入恒压滴液漏斗中，开始向预乳化液B中滴加预乳化液A，并确保预乳化液A在4小时左右全部滴加完成，之后将预乳化液A和预乳化液B的混合乳液保持在水浴温度85℃下1小时；
步骤4，调整混合乳液的温度至75℃，并向其中滴加时长为1小时的引发剂水溶液，保温30min之后降至室温，之后利用中和剂将混合溶液的pH值中和到8，过滤后得到硅丙乳液。
3.根据权利要求1所述的一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，其特征在于：所述中和剂所采用的是质量百分比为0.5％～1.0％的硫酸铝和0.5％的氯化铁组成的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，其特征在于：所述硅丙乳液中混合加入质量百分比0.12％～0.30％羟乙基甲基纤维素和0.5％～1.0％焦磷酸钠混合溶液组成的保护乳液。
5.根据权利要求4所述的一种多彩涂料用硅丙乳液制备方法，其特征在于：所述保护乳液的添加需要硅丙乳液在1200r/min～1500r/min的条件下少量连续的加入，并且在添加保护乳液后连续搅拌硅丙乳液10～15min。
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