一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液及其制备方法与流程

本发明属于高分子涂料，涉及丙烯酸乳液，尤其涉及一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术：

1、水性丙烯颜料是近几年美术绘画行业逐渐新兴起来的产业，无毒，对人体不会产生伤害。新产品满足了人们对绘画光学效果的追求，能让绘画产品在长期的保存后仍有光亮如新的效果，丙烯颜料替代普通油性颜料必将是整个绘画行业的大趋势。

2、但是，目前国内制造绘画颜料所使用的丙烯酸乳液一般是以建筑涂料用乳液为主，而其并不能很好的满足丙烯颜料用乳液所要求的性能。

3、普通建筑用乳液在耐擦洗、耐水性和耐碱性等性能上均可以，但是在美术绘画中应用时其耐沾污性及粘附性均没有专用产品性能优异，特别是要求较高的画彩颜料，除了需要满足一般颜料所需的性能以外，对耐沾污性和光泽度提出了更高的要求。

4、因此，市场上需要一种适合丙烯颜料用的乳液。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液及其制备方法。

2、本发明通过先进的聚合工艺和合宜的原料配比，使用反应型乳化剂、采用核壳聚合技术、引入有机硅功能单体、内交联与常温自交联的双重交联技术、通过粒子控制技术、在反应过程中添加紫外光吸收剂、后添加防粘剂等有效的手段，成功研制出了具有光泽度和光泽度保持性高、高的表面硬度和高的耐沾污性的水性丙烯酸颜料用乳液，本发明制备得到的水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液的耐水性，光泽度，耐沾污性比现有技术有了很大提升，添加挥发性助剂少，绿色环保，且使用简单方便，耐存储，能用于各种不同水性丙烯颜料体系。

3、本发明的另一个目的在于提供一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液及其制备方法。

4、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

5、本发明首先提供了一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，所述水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液采用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸为原料，以反应性乳化剂，阴非离子乳化剂和非离子乳化剂为乳化体系，过硫酸铵为引发剂，加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、紫外光吸收剂、防粘剂与乙烯基三甲氧基硅烷交联单体，采用预乳化半连续种子乳液核壳聚合工艺合成。

6、作为本发明的一种优选方案，以质量百分比计，各组分的配比如下：丙烯酸丁酯：5-15％、甲基丙烯酸甲酯10-25％、苯乙烯3-15％、丙烯酸-2-乙基己酯2-10％、丙烯酸0.5-2.0％、反应性乳化剂0.1-0.5％、阴非离子乳化剂0.2-2.5％、非离子乳化剂0.1-1.0％、过硫酸铵0.1-0.3％、丙烯酰胺0.5-1.5％、甲基丙烯酸异冰片酯0.2-1.0％、紫外光吸收剂0.05-0.5％、防粘剂0.1-0.5％、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1.3％与去离子水45-55％。

7、作为本发明的一种优选方案，所述反应性乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠。

8、作为本发明的一种优选方案，所述阴非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐与十二烷基二苯醚二磺酸钠的混合物。

9、作为本发明的一种优选方案，所述非离子乳化剂为异构c13脂肪醇聚氧乙烯醚。

10、作为本发明的一种优选方案，所述紫外光吸收剂包括uv571、uv-1、uv-123、uv-1130一种或几种组合。

11、作为本发明的一种优选方案，所述防粘剂包括saino 9168、sf-510ky、tego-2700一种或几种组合。

12、本发明还提供了上述的水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

13、(1)预乳化：先向乳化釜中加入3/4的烯丙氧基羟丙磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐、十二烷基二苯醚二磺酸钠、异构c13脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、2/3丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、4/5甲基丙烯酸甲酯与4/5过硫酸铵在高速搅拌条件下乳化0.5-1h获得预乳化液待用；

14、(2)丙烯酸-2-乙基己酯、1/5甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷与1/3丙烯酸单体混合作为后留单体备用；

15、(3)在反应釜中加入1/4烯丙氧基羟丙磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐、十二烷基二苯醚二磺酸钠、异构c13脂肪醇聚氧乙烯醚、去离子水后升温到80～90℃，加入步骤(1)预乳化液5％作为种子液，然后再加入1/5过硫酸铵配得的水溶液；

16、(4)向步骤(3)的反应釜中滴加剩余的步骤(1)的预乳化液，反应温度控制在82℃～85℃，滴加时间2.5h，滴加完毕后保温1.0h后降温至80-85℃，开始滴加步骤(2)的后留单体，滴加时间1.5h，滴加完毕在80-90℃保温1.0h，降温至45℃，加入氨水调节ph至中性后紫外光吸收剂、防粘剂，出料获得水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液成品。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、1)与市面上普通的丙烯颜料用乳液不同，本发明采用特殊的种子核壳聚合工艺，通过组合引入特种有机硅功能单体、优选乳化体系和选用反应性乳化剂、采用内外交联与功能单体交联的双重交联技术、采用核壳技术将有机硅单体富集在壳层使乳胶膜结构致密且形成一层低表面能的表面。

19、2)本发明通过粒子控制技术，控制乳胶粒的粒径和粒径分散系数，制成粒径及其分布适中均匀的乳胶粒，使乳胶膜形成致密的表面结构。

20、3)本发明采用表面控制技术，在反应过程中添加紫外光吸收剂，反应完后后添加防粘剂，使乳胶膜在长时间放置后不发生黄变和粉化，同时丙烯颜料在成膜时防粘剂能自分层到胶膜表面的表面控制技术，使乳胶膜在长时间存放后仍然具有很好的平整度，从而提高乳胶膜的光泽度和耐污性等。同时，通过选用合适的润湿剂和研究亲水单体的搭配和用量，来提高成品丙烯颜料的色彩鲜艳度。

技术特征：

1.一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液采用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸为原料，以反应性乳化剂，阴非离子乳化剂和非离子乳化剂为乳化体系，过硫酸铵为引发剂，加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、紫外光吸收剂、防粘剂与乙烯基三甲氧基硅烷交联单体，采用预乳化半连续种子乳液核壳聚合工艺合成。

2.根据权利要求1所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，以质量百分比计，各组分的配比如下：丙烯酸丁酯：5-15％、甲基丙烯酸甲酯10-25％、苯乙烯3-15％、丙烯酸-2-乙基己酯2-10％、丙烯酸0.5-2.0％、反应性乳化剂0.1-0.5％、阴非离子乳化剂0.2-2.5％、非离子乳化剂0.1-1.0％、过硫酸铵0.1-0.3％、丙烯酰胺0.5-1.5％、甲基丙烯酸异冰片酯0.2-1.0％、紫外光吸收剂0.05-0.5％、防粘剂0.1-0.5％、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1.3％与去离子水45-55％。

3.根据权利要求1或2所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述反应性乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠。

4.根据权利要求1或2所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述阴非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐与十二烷基二苯醚二磺酸钠的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述非离子乳化剂为异构c13脂肪醇聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1或2所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述紫外光吸收剂包括uv571、uv-1、uv-123、uv-1130一种或几种组合。

7.根据权利要求1或2所述的一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液，其特征在于，所述防粘剂包括saino 9168、sf-510ky、tego-2700一种或几种组合。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种水性颜料用高光耐污丙烯酸乳液及其制备方法，采用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸‑2‑乙基己酯和丙烯酸为原料，以反应性乳化剂、阴非离子乳化剂和非离子乳化剂为乳化体系，过硫酸铵为引发剂，加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、紫外光吸收剂、防粘剂、乙烯基三甲氧基硅烷交联单体，采用预乳化半连续种子乳液核壳聚合工艺合成。本发明使用反应型乳化剂、采用核壳聚合技术、引入有机硅功能单体、内交联与功能性交联单体的双重交联技术、通过粒子控制技术，制得具有光泽度和光泽度保持性高、高的表面硬度和高的耐沾污性的高性能丙烯酸颜料用乳液。

技术研发人员：毛雄伟,赵家栋,卢益,梁金卫,朱正刚
受保护的技术使用者：浙江科力森化学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15