本發(fā)明涉及一種硅丙乳液，具體涉及是一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液及其制備方法。
背景技術：
：：隨著人們生活水平的不斷提高，建筑涂料的種類也日益多種多樣。在這些建筑涂料中水包水多彩涂料占有極其重要的地位，也在近幾年中得到很大的發(fā)展。水性多彩涂料為建筑涂料增添了新穎性和多樣性，也為人們開拓了選擇范圍。多彩涂料分為基礎漆和連續(xù)相兩部分，在制備連續(xù)相時傳統(tǒng)的純丙或者硅丙連續(xù)相需要添加一定量的增稠劑來達到一定的粘度不分層。而且，在傳統(tǒng)的制備成的多彩涂料增稠劑是需要在涂料中后添加的，使得在應用的過程中往往會出現(xiàn)耐水白差，耐水鼓泡的不良現(xiàn)象。因此，如何開發(fā)一種與保護膠定向反應達到增稠效果而不額外添加增稠劑的丙烯酸乳液，是目前建筑涂料的一大難題。技術實現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有市場產(chǎn)品的不足，提供一種既能滿足多彩涂料的穩(wěn)定性，又具有超高耐水白優(yōu)異性能，而且節(jié)省了涂料工藝的丙烯酸酯乳液。本發(fā)明的另一個發(fā)明目的在于提供一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的工藝簡單的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備：水130-180份、甲基丙烯酸甲酯50-90份、丙烯酸異辛酯60-90份、丙烯酸丁酯10-20份、親水性不飽和有機酸0.5-9份、功能單體3-7份、陰離子乳化劑0.3-2.5份、引發(fā)劑0.2-2份、氧化劑0.05-0.25份、還原劑0.05-0.25份。所述親水性不飽和有機酸為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一種或上述成分以任意比例混合。所述陰離子乳化劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或上述按任意比例混合。所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種或上述以任意比例混合。所述氧化劑為過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的一種或上述成分以任意比例混合。所述還原劑為吊白塊或亞硫酸氫鈉中的一種或上述成分以任意比例混合。所述功能單體為乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一種或上述成分以任意比例混合。所述制備方法包括以下步驟：a1:混合單體制備：常溫常壓下，將水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、親水性不飽和有機酸、功能單體、陰離子乳化劑、引發(fā)劑，加入預乳化缸中進行預混合，得到混合單體；上述組分含量按質(zhì)量份數(shù)計分別為：水65-90份、甲基丙烯酸甲酯50-90份、丙烯酸異辛酯60-90份、丙烯酸丁酯10-20份、親水性不飽和有機酸0.5-9份、功能單體3-7份、陰離子乳化劑0.24-2.0份、引發(fā)劑0.14-1.4份。b1:聚合：在反應釜內(nèi)加入65-90份水和陰離子乳化劑0.06-0.5份、升溫到82-87℃，加入a1步驟的混合單體5％-10％，攪拌3-8分鐘，加入引發(fā)劑0.06-0.6份進行化學反應，反應溫度為82-87℃，反應時間20-40分鐘后滴加剩余a1步驟混合單體，滴加時間160-240分鐘，滴加完畢后保溫1-2小時，保溫溫度為84-87℃。c1:后消除：把b1所得產(chǎn)物降溫至75-80℃，并滴加氧化劑0.05-0.25份，15分鐘后滴加還原劑0.05-0.25份，滴加完后保溫20-40分鐘，然后降溫到45-55℃，即得與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液。有益效果：1、本發(fā)明采用丙烯酸酯水性體系來滿足對性能的要求，利用控制不飽和有機酸中帶負電荷的羧基含量，定向與陽離子保護膠發(fā)生反應定量增稠，達到多彩涂料不分層、不流掛的效果，因此不需添加增稠劑，節(jié)約成本，并且起到了提供優(yōu)異的耐水性，耐水白性，按照GB/T1733-1993標準進行試驗，去離子水中22-24℃中浸泡96H無起泡、掉粉、失光、變色等異常。與傳統(tǒng)使用增稠劑的競品相比具有明顯的優(yōu)勢；2、本發(fā)明采用水做溶劑，水性丙烯酸醋丙乳液，滿足了環(huán)保要求，大大降低了VOC的排放，以及對施工人員的身體傷害，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液測得的VOC為8-13g/L；3、本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液，乳液直徑為60-80nm，具有優(yōu)異的透明度，以此具有極佳配漆通透性；4、本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液，是采用硅交聯(lián)技術，在混合單體時混入兩種或兩種以上的有機硅，具有優(yōu)異的附著力，在玻璃板上乳液附著力為0級；5、本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液采用半連續(xù)滴加反應法制備，整個反應在45-87℃溫度下反應進行，整個反應能在相對溫和的環(huán)境下進行，保證了反應的穩(wěn)定性。同時，整個反應工序簡單，大大降低了生產(chǎn)成本；6、本發(fā)明制得的乳液的固含量為30-50％：PH值為3.0-5.0；旋轉(zhuǎn)粘度為：0-2000cps(3#/12R,25℃)；7、根據(jù)GB/T9267-1988測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的成膜溫度為13-18℃，具有優(yōu)異的抗開裂性；8、根據(jù)JG/T3003-93對粘度穩(wěn)定性的要求，本發(fā)明值得的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液滿足在0-30℃條件下，6個月儲存，成品漆粘度保持在70-90KU區(qū)間。具體實施方式：本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液由以下重量份數(shù)組成的原料制備：水130-180份、甲基丙烯酸甲酯50-90份、丙烯酸異辛酯60-90份、丙烯酸丁酯10-20份、親水性不飽和有機酸0.5-9份、功能單體3-7份、陰離子乳化劑0.3-2.5份、引發(fā)劑0.2-2份、氧化劑0.05-0.25份、還原劑0.05-0.25份。通過甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、親水性不飽和有機酸、功能單體在輔以乳化劑的乳化作用形成硅丙乳液。本發(fā)明與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的親水性不飽和有機酸為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一種或上述成分以任意比例混合。由于不飽和有機酸是水溶性單體，能增加優(yōu)異的附著力，并且是表面活性單體，提供與保護膠定向反應的能力。本發(fā)明與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的陰離子乳化劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或上述按任意比例混合。由于陰離子乳化劑優(yōu)異的乳化性能及優(yōu)異的低表面張力性能，因而用量較少，形成的膠束也較小，利于制備小粒徑乳液。本發(fā)明與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種或上述以任意比例混合。由于過硫酸鹽受熱后容易分解成自由基，并且自由基可在反應體系中與活潑雙鍵產(chǎn)生自由基接枝、共聚、交聯(lián)等反應，使乳液在浸涂后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善成膜的力學性能。本發(fā)明與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的氧化劑為過氧化氫或叔丁基過氧化氫的一種或上述任意比例混合，而還原劑劑為吊白塊或亞硫酸氫鈉的一種或上述任意比例混合。有機過氧化物自身具有弱堿性，而吊白塊或亞硫酸氫鈉的一種或上述任意比例混合呈弱酸性。氧化劑及還原劑的加入，進一步穩(wěn)定化學反應體系的酸堿平衡，利于化學反應的穩(wěn)定進行。本發(fā)明與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的功能單體為乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一種或上述成分以任意比例混合。硅烷偶聯(lián)劑的引入，能提供足夠的交聯(lián)度，使得乳液成膜致密，提供優(yōu)異的耐水性能和附著力。下面結(jié)合表1-3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1一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液所述多彩連續(xù)相硅丙乳液由以下重量份數(shù)組成的原料制備：水160份、甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸異辛酯60份、丙烯酸丁酯10份、丙烯酸1份、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2份、十二烷基磺酸鈉0.3份、過硫酸銨0.25份、過氧化氫0.05份、亞硫酸氫鈉0.05份制備步驟如下：a1:單體混合：常溫常壓下，將水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、十二烷基磺酸鈉、過硫酸銨依次稱量到乳化缸中攪拌均勻，得到混合單體；上述組分的重量份數(shù)組成為：水80份、甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸異辛酯60份、丙烯酸丁酯10份、丙烯酸1份、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2份、十二烷基磺酸鈉0.24份、過硫酸銨0.18份；b1:聚合：在反應釜內(nèi)加入80份水和十二烷基磺酸鈉0.06份、升溫到82℃，加入a1步驟的混合單體5％，攪拌5分鐘，加入過硫酸銨0.07份進行化學反應，反應溫度為84℃，反應時間20分鐘后滴加剩余a1步驟混合單體，滴加時間120分鐘，滴加完畢后保溫1小時，保溫溫度為85℃。C1:后消除：把b1所得乳液降溫至75℃，并滴加過氧化氫0.05份，15分鐘后滴加亞硫酸氫鈉0.05份，滴加完后保溫30分鐘，然后降溫到50℃，即得所述與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液。制得的乳液的固含量為45％,pH值為4.5；旋轉(zhuǎn)粘度為：1600cps(3#/12R,25℃)；根據(jù)VOC的檢測方法GB/T18582-2008標準測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液測得的VOC為11.5g/L，符合環(huán)保要求；根據(jù)GB/T9267-1988測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的成膜溫度為15℃，具有優(yōu)異的抗開裂性能；根據(jù)美國PSS粒徑分析儀測試，該乳液直徑為64nm，非常細小，具有優(yōu)異的透明度，賦予配漆優(yōu)異的通透度。按照GB/T1733-1993標準進行試驗，去離子水中22-24℃中浸泡96h無起泡、失光、變色等異常，與傳統(tǒng)使用增稠劑的競品相比具有明顯的優(yōu)勢。穩(wěn)定性：根據(jù)JG/T3003-93對粘度穩(wěn)定性的要求，在0-30℃條件下，6個月儲存，成品漆粘度保持在80-83KU區(qū)間。實施例2一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液所述多彩連續(xù)相硅丙乳液由以下重量份數(shù)組成的原料制備：水130份、甲基丙烯酸甲酯90份、丙烯酸異辛酯90份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酸9份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、十二烷基苯磺酸鈉2.5份、過硫酸鈉2份、過氧化氫0.25份、亞硫酸氫鈉0.25份制備步驟如下：a1:單體混合：常溫常壓下，將水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、十二烷基苯磺酸鈉、過硫酸鈉依次稱量到乳化缸中攪拌均勻，得到混合單體；上述組分的重量份數(shù)組成為：水65份、甲基丙烯酸甲酯90份、丙烯酸異辛酯90份、丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酸9份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、十二烷基苯磺酸鈉2份、過硫酸鈉1.4份；b1:聚合：在反應釜內(nèi)加入65份水和十二烷基苯磺酸鈉0.5份、升溫到87℃，加入a1步驟的混合單體10％，攪拌8分鐘，加入過硫酸鈉0.6份進行化學反應，反應溫度為87℃，反應時間40分鐘后滴加剩余a1步驟混合單體，滴加時間100分鐘，滴加完畢后保溫2小時，保溫溫度為87℃；c1:后消除：把b1所得產(chǎn)物降溫至80℃，并滴加過氧化氫0.25份，15分鐘后滴加亞硫酸氫鈉0.25份，滴加完后保溫40分鐘，然后降溫到55℃，即得所述與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液。制得乳液的固含量為45.2％,pH值為4.3；旋轉(zhuǎn)粘度為1800cps(3#/12R,25℃)；根據(jù)VOC的檢測方法GB/T18582-2008標準測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液測得的VOC為9g/L，符合環(huán)保要求；根據(jù)GB/T9267-1988測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的成膜溫度為16.2℃，具有優(yōu)異的抗開裂性能；根據(jù)美國PSS粒徑分析儀測試，該乳液直徑為70nm，非常細小，具有優(yōu)異的透明度，賦予配漆優(yōu)異的通透度；按照GB/T1733-1993標準進行試驗，去離子水中22-24℃中浸泡96H無起泡、失光、變色等異常，與傳統(tǒng)使用增稠劑的競品相比具有明顯的優(yōu)勢；穩(wěn)定性：根據(jù)JG/T3003-93對粘度穩(wěn)定性的要求，在0-30℃條件下，6個月儲存，成品漆粘度保持在82-85KU區(qū)間。實施例3一種與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液所述多彩連續(xù)相硅丙乳液由以下重量份數(shù)組成的原料制備：水180份、甲基丙烯酸甲酯70份、丙烯酸異辛酯75份、丙烯酸丁酯15份、衣康酸4份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份、十二烷基硫酸鈉1.0份、過硫酸鉀1.0份、叔丁基過氧化氫0.1份、吊白塊0.1份制備步驟如下：a1:單體混合：常溫常壓下，將水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸鈉、過硫酸鉀依次稱量到乳化缸中攪拌均勻，得到混合單體；上述組分的重量份數(shù)組成為：水90份、甲基丙烯酸甲酯70份、丙烯酸異辛酯75份、丙烯酸丁酯15份、衣康酸4份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份、十二烷基硫酸鈉0.8份、過硫酸鉀0.7份；b1:聚合：在反應釜內(nèi)加入90份水和十二烷基硫酸鈉0.2份、升溫到85℃，加入a1步驟的混合單體8％，攪拌3分鐘，加入過硫酸鉀0.3份進行化學反應，反應溫度為82℃，反應時間30分鐘后滴加剩余a1步驟混合單體，滴加時間60分鐘，滴加完畢后保溫1小時，保溫溫度為85℃；c1:后消除：把b1所得乳液降溫至75℃，并滴加叔丁基過氧化氫0.1份，15分鐘后滴加吊白塊0.1份，滴加完后保溫20分鐘，然后降溫到45℃，即得所述與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液。制得乳液的固含量為45.5％,pH值為4.5；旋轉(zhuǎn)粘度為：1700cps(3#/12R,25℃)；根據(jù)VOC的檢測方法GB/T18582-2008標準測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液測得的VOC為12.1g/L，符合環(huán)保要求；根據(jù)GB/T9267-1988測試，本發(fā)明的與保護膠反應的多彩連續(xù)相硅丙乳液的成膜溫度為17.1℃，具有優(yōu)異的抗開裂性能；根據(jù)美國PSS粒徑分析儀測試，該乳液直徑為75nm，非常細小，具有優(yōu)異的透明度，賦予配漆優(yōu)異的通透度；按照GB/T1733-1993標準進行試驗，去離子水中22-24℃中浸泡96h無起泡、失光、變色等異常，與傳統(tǒng)使用增稠劑的競品相比具有明顯的優(yōu)勢；穩(wěn)定性：根據(jù)JG/T3003-93對粘度穩(wěn)定性的要求，在0-30℃條件下，6個月儲存，成品漆粘度保持在77-80KU區(qū)間。實施例1-3中使用的涂料檢測配方見表1-3；混合比例為基礎漆：膠體：連續(xù)相＝4:2:4。表1：7％保護膠水93保護膠7表2：基礎漆成分質(zhì)量份數(shù)水480分散劑3纖維素10PH調(diào)節(jié)劑2消泡劑3殺菌劑2鈦白粉10高嶺土80巴德富乳液RS-2788350C-12(成膜助劑)10乙二醇107％保護膠40表3：連續(xù)相本硅丙乳液500水416乙二醇40C-1232殺菌劑2當前第1頁1 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