本发明涉及一种基础漆乳液，具体说是一种性能优异的多彩基础漆乳液及其制备方法。
背景技术：
水包水多彩涂料是由不相容的两相成分组成，其中一相分散介质为连续相，另一相为分散相，分散相又称基础漆，由高分子聚合物及无机材料构成，通过调色得到丰富多彩的带色微粒，使多彩涂料比传统真石漆具有更丰富的色彩，更逼真的仿花岗岩效果。然而市场的多彩基础漆乳液多为弹性乳液和常规乳液，其一，弹性乳液由于玻璃化温度很低，彩点耐水性和附着力很差，施工后碰到雨天或湿度大的气候会造成彩点发白易脱落等质量事故，其二，常规乳液力学性能好，但彩点硬度高在制造过程中会很容易破碎造成渗色渗乳液现象，常规运输存放容易引起混色或发花，甚至糊化的质量事故，很难满足多彩基础漆的性能要求，真正意义上的多彩基础漆乳液极少。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优异的多彩基础漆乳液。
本发明的另一个发明目的在于提供一种性能优异的多彩基础漆乳液的制备方法。
本发明的发明目的是这样实现的：一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯15-25份、苯乙烯4-10份、丙烯酸2-5份、功能单体1-3份、表面活性剂1-3份、过硫酸盐0.1-1份、水50份。
所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或上述成分按任意比例混合。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例(1-10)：(1-10)混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用c10-c20烷基硫酸盐、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸磺酸钠中的一种或上述成分按任意比例混合。
所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚类中的一种或上述成分按任意比例混合。
所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中的一种或上述成分按任意比例混合。
另外，本发明还提供了一种上述性能优异的多彩基础漆乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入10-30份去离子水、表面活性剂0.5-1份，升温至釜内温度达到80-90℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水5-10份混合成均匀的溶液，并搅拌10-30分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到80-90℃，向反应釜中加入1-5份步骤2)制得单体溶液b、加入10-30份步骤3)制得引发剂溶液c，10-50分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在230-250分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的5-10分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至85-90℃，保温1-2小时，降温至45-50℃，并把ph调节至7-9，搅拌20-30分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
本发明具有以下优点：
1、本发明制作的基础漆乳液，具有优异的抗渗色性、耐水性、耐碱性和储存稳定性，是一种全面性能优异的多彩基础漆乳液。现有的基础漆乳液采用弹性乳液和常规乳液，由于弹性乳液的低tg造成耐水性能很差，现有体系也未考虑与保护胶相容性而造成多彩涂料易渗色及储存稳定性不佳；而本发明采用多种表面活性剂的复配，多种功能单体的配合，合理的体系搭配使乳液具有很强的电荷平衡稳定性，乳液粒子与保护胶及基础漆中的纤维素构成稳定空间网状结构，牢牢锁住色浆粒子，使基础漆抗渗色性能优异，同时也使基础漆具有很好储存稳定性；另外，通过合理的单体搭配使基础漆具有良好的耐水耐碱耐候性。
2、根据hg/t4343-2012标准测定，本发明的多彩基础漆乳液配合我司连续相乳液制得的多彩涂料在试验周期内储存粘度稳定(30d粘度变化在5ku以内)，未出现渗色现象，多彩涂膜经标准测试未出现发花、起泡、脱落现象。
3、根据gb/t9265规定进行耐碱性测定，本发明的多彩基础漆乳液配合我司连续相乳液制得的多彩涂料在48h后未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，具有良好的耐碱性。
4、根据gb/t1733-1993中甲法进行，试板需封边封背，本发明的多彩基础漆乳液配合我司连续相乳液制得的多彩涂料在96h后未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，具有良好的耐水性。
5、经抗渗色试验(基础漆配制调色后与保护胶2:1混合，在900r/min分散剂转速搅拌)彩点不易破碎，不渗色。
具体实施方式
本发明的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯15-25份、苯乙烯4-10份、丙烯酸2-5份、功能单体1-3份、表面活性剂1-3份、过硫酸盐0.1-1份、水50份。通过使用玻璃化温度相近的同族聚合单体的搭配使用，并采用阴离子和非离子搭配使用的复合乳化体系，改善乳液粒子的润湿分散性，乳液的耐沾污，力学强度。
本发明的功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或上述成分按任意比例混合。首先，上述交联单体在反应体系中具有较强的活性，易于与单体及乳化剂产生化学反应；其次，上述交联单体的分子结构上有较多的活性基团，在化学反应时容易产生交叉聚合或加成等反应，有利于互穿网络的分子结构形成。
本发明的表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例(1-10)：(1-10)混合后形成组合型乳化剂，其中所述阴离子乳化剂采用c10-c20烷基硫酸盐、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸磺酸钠中的一种或上述成分按任意比例混合；所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚类中的一种或上述成分按任意比例混合。由于以上乳化剂搭配使用具有较强的电荷平衡稳定性，能是乳液对色浆具有很好的分散并稳定的作用，使基础漆具有优异的展色性和稳定性。
本发明的过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾与过硫酸钠中的一种或上述成分按任意比例混合。由于过硫酸盐受热后容易分解成自由基，并且自由基可在反应中与活泼双键产生自由基接枝、共聚、交联等反应，使乳液在涂装后产生网状结构，改善涂料力学性能。
本发明还提供了一种上述性能优异的多彩基础漆乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入10-30份去离子水、表面活性剂0.5-1份，升温至釜内温度达到80-90℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水5-10份混合成均匀的溶液，并搅拌10-30分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到80-90℃，向反应釜中加入1-5份步骤2)制得单体溶液b、加入10-30份步骤3)制得引发剂溶液c，10-50分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在230-250分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的5-10分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至85-90℃，保温1-2小时，降温至45-50℃，并把ph调节至7-9，搅拌20-30分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
下面结合表一对各个实施例进行详细说明，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内：
实施例1
一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸丁酯15份、苯乙烯4份、丙烯酸2份、功能单体1份、表面活性剂1份、过硫酸盐0.1份、水50份。
所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例1：1混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用c10-c20烷基硫酸盐。
所述非离子乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚。
所述过硫酸盐为过硫酸铵。
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入10份去离子水、表面活性剂0.5份，升温至釜内温度达到80℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水5份混合成均匀的溶液，并搅拌10分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到80℃，向反应釜中加入1份步骤2)制得单体溶液b、加入30份步骤3)制得引发剂溶液c，10分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在230分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的5分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至85℃，保温1小时，降温至45℃，并把ph调节至7，搅拌20分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
实施例2
一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸丁酯19份、苯乙烯6份、丙烯酸3份、功能单体2份、表面活性剂2份、过硫酸盐0.3份、水50份。
所述功能单体为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例3：1混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用二烷基-2-磺基琥珀酸钠1.5份。
所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯0.2份、烷基醇聚氧乙烯醚类0.3份。
所述过硫酸盐为过硫酸钾。
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入12份去离子水、表面活性剂0.6份，升温至釜内温度达到83℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水6份混合成均匀的溶液，并搅拌15分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到83℃，向反应釜中加入3份步骤2)制得单体溶液b、加入22份步骤3)制得引发剂溶液c，20分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和剩余的引发剂溶液c，滴加时间控制在235分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的6分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至86℃，保温1.2小时，降温至48℃，并把ph调节至7.5，搅拌24分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
实施例3
一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯16份、丙烯酸丁酯20份、苯乙烯7份、丙烯酸4份、功能单体3份、表面活性剂2份、过硫酸盐0.4份、水50份。
所述功能单体为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例2：3混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用二烷基-2-磺基琥珀酸钠0.3份、丁二酸磺酸钠0.5份。
所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯0.3份、烷基酚聚氧乙烯醚0.9份。
所述过硫酸盐为过硫酸钠。
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入15份去离子水、表面活性剂0.8份，升温至釜内温度达到85℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水8份混合成均匀的溶液，并搅拌20分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到85℃，向反应釜中加入3份步骤2)制得单体溶液b、加入20份步骤3)制得引发剂溶液c，30分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在240分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的8分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至85℃，保温1.5小时，降温至48℃，并把ph调节至8，搅拌25分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
实施例4
一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯18份、丙烯酸丁酯21份、苯乙烯8份、丙烯酸5份、功能单体3份、表面活性剂3份、过硫酸盐0.5份、水50份。
所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷1份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例2：1混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用二烷基-2-磺基琥珀酸钠1.5份、丁二酸磺酸钠0.5份。
所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯1份。
所述过硫酸盐为过硫酸铵0.2份、过硫酸钾0.2份与过硫酸钠0.1份。
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入20份去离子水、表面活性剂1份，升温至釜内温度达到88℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水7份混合成均匀的溶液，并搅拌25分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到88℃，向反应釜中加入4份步骤2)制得单体溶液b、加入15份步骤3)制得引发剂溶液c，40分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在250分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的8分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至88℃，保温1.5小时，降温至50℃，并把ph调节至8.5，搅拌25分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
实施例5
一种性能优异的多彩基础漆乳液，包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、表面活性剂、过硫酸盐、水，上述组分含量按质量份数算分别为：甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸丁酯25份、苯乙烯10份、丙烯酸5份、功能单体3份、表面活性剂3份、过硫酸盐1份、水50份。
所述功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷0.5份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2.5份。
所述表面活性剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比例1：2混合后形成组合型乳化剂。
所述阴离子乳化剂采用c10-c20烷基硫酸盐0.2份、二烷基-2-磺基琥珀酸钠0.3份、丁二酸磺酸钠0.5份。
所述非离子乳化剂采用聚氧乙烯山梨醇单油酸酯0.8份、烷基酚聚氧乙烯醚0.7份、烷基醇聚氧乙烯醚类0.5份。
所述过硫酸盐为过硫酸钾0.3份与过硫酸钠0.7份。
1)底料液a的制备：向带有搅拌器、冷凝器、恒流泵加料装置的反应釜中，加入30份去离子水、表面活性剂1份，升温至釜内温度达到90℃；
2)单体溶液b的制备：在常温常压下将配方量的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁醋、苯乙烯、丙烯酸、功能单体、及剩余表面活性剂、去离子水10份混合成均匀的溶液，并搅拌30分钟备用；
3)引发剂溶液c的制备：将配方量过硫酸盐加入到剩余去离子水中，搅拌溶解；
4)当釜内温度达到90℃，向反应釜中加入5份步骤2)制得单体溶液b、加入10份步骤3)制得引发剂溶液c，50分钟后，通过恒流泵同时向反应釜内滴加剩余的单体溶液b和引发剂溶液c，滴加时间控制在250分钟，并使引发剂溶液c滴加完毕后的10分钟内，将剩余的单体溶液b加完；
5)将温度升至90℃，保温2小时，降温至50℃，并把ph调节至9，搅拌30分钟，过滤出料，即得到多彩基础漆乳液。
表一(成分单位为质量份数)