CN1872888A - 一种苯乙烯－丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑用苯乙烯－丙烯酸酯乳液的合成方法，主要解决目前用作外墙涂料的苯丙乳液耐候性差以及用作外墙涂料的同类产品耐玷污性不理想的问题。本发明通过采用以重量百分比计包括：(a)水40～55％，(b)苯乙烯18～30％，(c)(甲基)丙烯酸酯18～30％，(d)(甲基)丙烯酸0.5～4％；各组分混合后在引发剂和乳化剂的参与下，在70～85℃进行乳液聚合反应，制成苯乙烯－丙烯酸酯乳液。该苯丙乳液综合性能优良，配成的外墙涂料耐候性可达800小时以上，耐玷污性＜6％。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法。该乳液配成外墙涂料后，综合性能优良，耐候性可达800小时以上，耐玷污性＜6％。
背景技术
目前，国内厂家生产的苯丙乳液，主要用作内墙涂料，因其具有优异的耐水性和耐擦洗性，且是环境友好型的，但用在外墙，苯丙乳液配成的涂料多为低档涂料，因其耐候性往往只有400小时，难与耐候性优良的纯丙乳液相媲美，后者耐候性可达800小时以上，但就成本而言，苯丙乳液比纯丙乳液要低得多。而国外厂家生产的苯丙乳液，有的虽有很好的耐候性，但耐玷污性却不理想，耐玷污性＞10％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的且能使外墙苯丙乳胶涂料的耐候性、耐玷污性大幅度提高，同时其它综合性能优异的苯丙乳液。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
耐候和耐玷污的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液，是以水为介质，以苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸为共聚单体，并加入乳化剂和引发剂进行聚合反应合成的。聚合反应过程为：在反应器中加入计量的水、乳化剂、保护胶和少量经预乳化的混合单体，待温度达70℃，加入部分引发剂；反应20～30min后，开始滴加剩余的已乳化好的单体和引发剂的混合物，在70～85℃的条件下，3～4小时内滴加完毕；升温至90℃，保温1小时后，降温并用氨水中和出料。
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中各组成成分的重量百分比为：水40～55％，苯乙烯18～30％，(甲基)丙烯酸酯18～30％，(甲基)丙烯酸0.5～3％，乳化剂0.5～4％，引发剂0.1～0.5％，保护胶0.1～0.5％。其中，(甲基)丙烯酸酯单体是由丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸异丙酯中的至少一种组成的；(甲基)丙烯酸单体是丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种；乳化剂是磺化琥珀酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚组合物，其中，磺化琥珀酸酯占70～90重量％，壬基酚聚氧乙烯醚占10～30重量％；引发剂是过硫酸钾或过硫酸铵中的一种；保护胶是羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠中的一种。
本发明制成的苯乙烯-丙烯酸酯乳液综合性能优良，配成的外墙涂料耐候性可达800小时以上，耐玷污性＜6％。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1
在装有电动搅拌器、螺旋管式冷凝器、温度计的反应器中制备乳液。首先按如下配方组成：苯乙烯30％、所述的百分比组成为占乳液总量中的重量百分比，下同，丙烯酸丁酯21％、甲基丙烯酸甲酯2％、甲基丙烯酸1％、磺化琥珀酸酯3％、壬基酚聚氧乙烯醚0.4％、聚丙烯酰胺0.3％、过硫酸钾0.3％、去离子水42.0％，将单体与部分乳化剂和水加入乳化器中乳化备用，然后将剩余乳化剂、水、保护胶和少量已预乳化好的混合单体加入反应器中。待温度达70℃，加入部分引发剂，反应25min后，开始滴加剩余的已乳化好的单体和引发剂的混合物。在85℃左右3小时内滴加完毕，然后升温至90℃，保温1小时。最后降温并用氨水中和出料。合成出的苯丙乳液综合性能优良，配成的外墙涂料耐侯性可达900小时，耐玷污性为4％。
实施例2
合成配方、工艺过程及条件同实施例1，不同之处在于将实施例1的引发剂过硫酸钾换为过硫酸铵。合成出的苯丙乳液综合性能见表1。
实施例3
合成配方、工艺过程及条件同实施例1，不同之处在于将实施例1的聚合单体之一甲基丙烯酸甲酯换为甲基丙烯酸异丙酯，另一聚合单体甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％，将去离子水的量由42.0％降为40.5％。合成出的苯丙乳液综合性能见表1。
实施例4
合成配方、工艺过程及条件同实施例1，不同之处在于将实施例1的共聚单体苯乙烯的量由30％降低到25％，将引发剂过硫酸钾换为过硫酸铵，将去离子水的量由42.0％提高到47.0％。合成出的苯丙乳液综合性能见表1。
实施例5
合成配方、工艺过程及条件同实施例4，不同之处在于将实施例4的聚合单体之一甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％，将保护胶聚丙烯酰胺换为聚丙烯酸钠，并将去离子水的量由47.0％降为45.5％。合成出的苯丙乳液综合性能见表2。
实施例6
合成配方、工艺过程及条件同实施例4，不同之处在于将实施例4的保护胶聚丙烯酰胺换为聚丙烯酸钠，将引发剂过硫酸铵换为过硫酸钾。合成出的苯丙乳液综合性能见表2。
实施例7
合成配方、工艺过程及条件同实施例4，不同之处在于将实施例4的聚合单体之一甲基丙烯酸甲酯换为甲基丙烯酸异丙酯，另一聚合单体甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％。合成出的苯丙乳液综合性能见表2。
实施例8
合成配方、工艺过程及条件同实施例1，不同之处在于将实施例1的保护胶聚丙烯酰胺换为羟甲基纤维素，将引发剂过硫酸钾换为过硫酸铵。合成出的苯丙乳液综合性能见表2。
表1 实施例1～4的配方及合成乳液的综合性能
| 实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 苯乙烯，％ | 30 | 30 | 30 | 25 |
| 丙烯酸丁酯，％ | 21 | 21 | 21 | 21 |
| 甲基丙烯酸酯，％ | 甲酯2 | 甲酯2 | 异丙酯2 | 甲酯2 |
| 甲基丙烯酸，％ | 1 | 1 | 2.5 | 1 |
| 磺化琥珀酸酯，％ | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 聚氧乙烯醚，％* | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 保护胶，％ | 聚丙烯酰胺0.3 | 聚丙烯酰胺0.3 | 聚丙烯酰胺0.3 | 聚丙烯酰胺0.3 |
| 引发剂，％ | 过硫酸钾0.3 | 过硫酸铵0.3 | 过硫酸钾0.3 | 过硫酸铵0.3 |
| 去离子水，％ | 42.0 | 42.0 | 40.5 | 47.0 |
| 耐老化性，小时 | 900 | 910 | 850 | 950 |
| 耐玷污性，％ | 4 | 4 | 5 | 5 |
| 其它综合性能** | 优 | 优 | 优 | 优 |
*：为任基酚聚氧乙烯醚；**：表示综合性能均达国家乳液外墙涂料优等品标准。
表2 实施例5～8的配方及合成乳液的综合性能
| 实施例 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 苯乙烯，％ | 25 | 25 | 25 | 30 |
| 丙烯酸丁酯，％ | 21 | 21 | 21 | 21 |
| 甲基丙烯酸酯，％ | 甲酯2 | 甲酯2 | 异丙酯2 | 甲酯2 |
| 甲基丙烯酸，％ | 2.5 | 1 | 2.5 | 1 |
| 磺化琥珀酸酯，％ | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 聚氧乙烯醚，％* | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 保护胶，％ | 聚丙烯酸钠0.3 | 聚丙烯酸钠0.3 | 聚丙烯酰胺0.3 | 羟甲基纤维素0.3 |
| 过硫酸盐，％ | 过硫酸铵0.3 | 过硫酸钾0.3 | 过硫酸铵0.3 | 过硫酸铵0.3 |
| 去离子水，％ | 45.5 | 47.0 | 47.0 | 42.0 |
| 耐老化性，小时 | 920 | 930 | 900 | 900 |
| 耐玷污性，％ | 5 | 5 | 5 | 4 |
| 其它综合性能** | 优 | 优 | 优 | 耐水性差 |
*：为任基酚聚氧乙烯醚；**：表示综合性能均达国家乳液外墙涂料优等品标准。
Claims (3)
1、一种苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于该共聚物乳液是以水为介质，以苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸为共聚单体，并加入乳化剂和引发剂进行乳液聚合反应合成的，各组成成分的重量百分比为：水40～55％，苯乙烯18～30％，(甲基)丙烯酸酯18～30％，(甲基)丙烯酸0.5～3％，乳化剂0.5～4％，引发剂0.1～0.5％，保护胶0.1～0.5％。
2、根据权利要求1所述的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于(甲基)丙烯酸酯单体是由丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸异丙酯中至少一种组成的；(甲基)丙烯酸单体是丙烯酸或甲基丙烯酸；乳化剂是磺化琥珀酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚的组合物，其中，磺化琥珀酸酯占70～90重量％，壬基酚聚氧乙烯醚占10～30重量％；引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；保护胶是羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠中的一种。
3、根据权利要求1所述的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于聚合反应过程为：在反应器中加入计量的水、乳化剂、保护胶和少量经预乳化的混合单体，待温度达70℃，加入部分引发剂；反应20～30min后，开始滴加剩余的已乳化好的单体和引发剂的混合物，在70～85℃的条件下，3～4小时内滴加完毕；升温至90℃，保温1小时后，降温并用氨水中和出料。
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| CN 200610028501 CN1872888A (zh) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | 一种苯乙烯－丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102702909A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-03 | 吉林大学 | 水性防石击汽车底涂材料及其制备方法 |
| CN105218751A (zh) * | 2015-09-16 | 2016-01-06 | 辽阳意邦新型建材集团有限公司 | 一种水性环保树脂及其制备方法 |
| CN108015293A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-11 | 宁波金轮磁材技术有限公司 | 一种双合金钕铁硼稀土永磁体及其制造方法 |
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