專利名稱：一種具有負(fù)離子發(fā)生功能的乳液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑涂料用乳液的制備方法，尤其是一種具有負(fù)離子發(fā)生功能的建筑內(nèi)墻涂料用乳液的制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，空氣和水的污染已成為全球化的問(wèn)題，人的許多疾病都與之密切相關(guān)。人類迫切需要在享受現(xiàn)代文明的同時(shí)，有一個(gè)健康的體魄，提高生活質(zhì)量。在室內(nèi)裝飾裝修過(guò)程中，如果使用了劣質(zhì)涂料就會(huì)釋放出甲醛、氨、苯、TDI等有毒有害物質(zhì)，這已成為威脅人們健康的頭號(hào)殺手，因此國(guó)家制定了十項(xiàng)室內(nèi)裝飾裝修材料中有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)這兩年來(lái)，隨著有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，室內(nèi)空氣質(zhì)量有了很大改善，綠色健康、環(huán)保裝修已成為目前家居裝飾市場(chǎng)的主流。
近年來(lái)興起將負(fù)離子釋放材料應(yīng)用于涂料以起到釋放負(fù)離子的功能，可殺滅細(xì)菌、凈化空氣。但是由于負(fù)離子釋放材料資源較少，成本高，如何提高負(fù)離子的釋放量并延長(zhǎng)釋放時(shí)間是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，并且由于負(fù)離子釋放材料在涂料中自聚嚴(yán)重，影響了其功能的正常發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有負(fù)離子發(fā)生功能的建筑內(nèi)墻涂料用乳液的制備方法。本發(fā)明目的是提供賦予建筑內(nèi)墻涂料以能釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液，所述乳液能分解空氣中的有害物質(zhì)，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)。
本發(fā)明采用的是種子異相聚合法，即先加入納米級(jí)的電氣石粉作為種子粒子，單體在種子粒子表面進(jìn)行交聯(lián)聚合形成包覆式超細(xì)復(fù)合粒子，然后用種子乳液聚合，最后和性能優(yōu)良的丙烯酸膠乳合成一種具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液。
本發(fā)明中，丙烯酸酯的組成為(1)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯；(2)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯；(3)含有C2～C10丙烯酸羥基酯；(4)含有C3～C6烯基羧酸；(5)含有C4～C15的丙烯酸交聯(lián)單體；(6)含有乙烯基的芳香族化合物。
本發(fā)明使用陰離子和非離子復(fù)合乳化劑。本發(fā)明使用氧化還原引發(fā)劑。
本發(fā)明使用堿金屬、堿土金屬或銨的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽或硫酸氫鹽作為pH調(diào)節(jié)劑。
本方法的具體描述如下丙烯酸酯的組成為(1)含有C1～C10的丙烯酸烷基酯，用量為單體總量的30～50％(重量百分比，以下單體同)，可以是丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸-2-乙基甲酯、丙烯酸乙稀酯等。(2)含有C1～C10的甲基丙烯酸烷基酯，用量為單體總量的20～40％，可以是甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸-2-乙基甲酯、甲基丙烯酸正辛酯等。(3)含有C2～C10丙烯酸羥基酯，用量為單體總量的10～20％，可以是丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸羥基酚酯、甲基丙烯酸羥基丙酯等。(4)含有C3～C6烯基羧酸，用量為單體總量的2～10％，可以是丙烯酸、甲基丙烯酸等。(5)含有C4～C15的丙烯酸交聯(lián)單體，用量為單體總量的0.5～3％。
本發(fā)明采用氧化還原引發(fā)劑，取一定量的納米級(jí)電氣石，首先對(duì)其進(jìn)行乳化分散形成種子乳液，然后將丙烯酸酯類單體預(yù)乳化后，采用連續(xù)滴加法在2～4小時(shí)內(nèi)將與乳化液滴加到種子乳液中，反應(yīng)完畢后即可得到以電氣石為核，丙烯酸酯為殼的具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液，具體步驟如下(1)制備種子乳液。
先取一定量的納米級(jí)電氣石粉、去離子水和相應(yīng)的乳化劑，采用裝有溫度計(jì)、加熱器、加料管及恒流輸液管的反應(yīng)釜。把負(fù)離子粉加入含有乳化劑的去離子水中，在超聲波中分散20-30分鐘。
(2)制備以電氣石為核，丙烯酸酯為殼的的乳液。
將丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羥烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸交聯(lián)單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、水及乳化劑等高速攪拌20～30分鐘，使其充分乳化，得到單體與乳化液。在2～4小時(shí)內(nèi)將預(yù)乳化好的單體預(yù)乳化液、引發(fā)劑連續(xù)滴加到反應(yīng)釜中，與種子乳液反應(yīng)，反應(yīng)溫度保持在50～60℃，反應(yīng)完畢后，保溫1～2小時(shí)，即可得到以電氣石為核丙烯酸酯為殼的的乳液。
本發(fā)明中使用的納米級(jí)電氣石可以是中國(guó)科學(xué)院固體所泰興納米材料廠生產(chǎn)的奇冰石粉、北京朗諾環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的環(huán)保材料福利子素和淄博藍(lán)景納米材料有限公司生產(chǎn)的負(fù)離子粉，其中優(yōu)選的是北京郎諾環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的環(huán)保功能材料負(fù)離子素，用量為單體總量的1-5％。鏈轉(zhuǎn)移劑為C2～C12的烷基硫醇，用量為單體總量的2～5％，如巰基乙醇、2-巰基丙醇、丁基硫醇、十二烷基硫醇等。復(fù)合乳化劑采用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑復(fù)配，用量為單體總量的5-10％，可以為十二烷基硫酸鈉-山梨糖醇酐三油酸酯、十二烷基苯磺酸鈉-聚氧乙烯山梨糖醇酐單油脂、丁二酸二乙基酯磺酸鈉-聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯等。引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)劑，用量為單體總量的1-5％，可以為過(guò)氧化氫-氯化亞鐵、過(guò)硫酸鉀-氯化亞鐵、過(guò)硫酸鉀-亞硫酸鈉等。Ph值調(diào)節(jié)劑為堿金屬、堿土金屬或銨的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽或硫酸氫鹽，用量為單體總量的0.2-1％，可以是碳酸氫鈉、碳酸鈉、磷酸鉀、硫酸氫鉀等。
具體實(shí)施例方式
為了更好地對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行闡述，現(xiàn)已實(shí)例的形式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但這并不是對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的限制。
實(shí)例1單體的組成為丙烯酸丁酯、3，4-二甲基苯乙烯、丙烯酸-6-羥基己酯、甲基丙烯酸，乳液的配方如下組成重量百分比(％)丙烯酸丁酯203，4-二甲基苯乙烯 20丙烯酸-6-羥基己酯 5甲基丙烯酸1納米電氣石粉 2乳化劑2十二烷基硫醇 2碳酸氫鈉 0.2過(guò)硫酸鉀-鹽鐵鹽 0.5其余為水首先將1份乳化劑、30份水和單體在預(yù)乳化罐中高速攪拌20分鐘，制得預(yù)乳化液待用。然后將電氣石、15份水和1份乳化劑加入反應(yīng)釜中，超聲分散30分鐘，將反應(yīng)釜加熱至50℃，繼續(xù)攪拌并加滴加預(yù)乳化好的預(yù)乳液和引發(fā)劑，3小時(shí)內(nèi)將預(yù)乳液和引發(fā)劑全部滴加完，繼續(xù)保溫1.5小時(shí)，加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液pH至9，冷卻過(guò)濾，即可得到具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的丙烯酸酯乳液。
實(shí)例 2單體組成為甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙氨基酯、丙烯酸羥丁酯、丙烯酸、含有C4～C12的丙烯酸交聯(lián)單體，乳液的配方如下組成 重量百分比(％)丙烯酸-2-乙氨基酯14甲基丙烯酸丁酯 16丙烯酸羥丁酯 4丙烯酸 1丙烯酸交聯(lián)單體 1納米電氣石粉 4乳化劑 4巰基乙醇 1過(guò)硫酸鉀-亞鐵鹽 0.6硫酸氫鉀 0.4其余為水首先將2份乳化劑、35份水和單體在預(yù)乳化罐中高速攪拌30分鐘，制得預(yù)乳化液待用。然后將電氣石、15份水和2份乳化劑加入反應(yīng)釜中，超聲分散30分鐘，將反應(yīng)釜加熱至55℃，繼續(xù)攪拌并加滴加預(yù)乳化好的預(yù)乳液和引發(fā)劑，2.5小時(shí)內(nèi)將預(yù)乳液和引發(fā)劑全部滴加完，繼續(xù)保溫2小時(shí)，加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液pH至8，冷卻過(guò)濾，即可得到具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的丙烯酸酯乳液。
實(shí)例3 單體組成為甲基丙烯酸-2-甲基酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、C4～C12的丙烯酸交聯(lián)單體，乳液配方如下；組成質(zhì)量百分含量(％)甲基丙烯酸-2-甲基酯 16丙烯酸乙酯 10丙烯酸羥丙酯5苯乙烯 5甲基丙烯酸 2丙烯酸交聯(lián)單體 1.5納米電氣石粉3巰基乙醇1乳化劑 3過(guò)硫酸銨-亞鐵鹽 0.6碳酸鈉 0.1水 50首先將2份乳化劑、35份水和單體在預(yù)乳化罐中高速攪拌20分鐘，制得預(yù)乳化液待用。然后將電氣石、15份水和2份乳化劑加入反應(yīng)釜中，超聲分散30分鐘，將反應(yīng)釜加熱至65℃，繼續(xù)攪拌并加滴加預(yù)乳化好的預(yù)乳液和引發(fā)劑，3小時(shí)內(nèi)將預(yù)乳液和引發(fā)劑全部滴加完，繼續(xù)保溫1小時(shí)，加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液pH至8，冷卻過(guò)濾，即可得到具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的丙烯酸酯乳液。
權(quán)利要求
1.一種具有負(fù)離子發(fā)生功能的乳液的制備方法，該方法稱為種子異相聚合法，即先加入納米級(jí)的電氣石粉作為種子粒子，單體在種子粒子表面進(jìn)行交聯(lián)聚合形成包覆式超細(xì)復(fù)合粒子，然后用種子乳液聚合，最后和性能優(yōu)良的丙烯酸膠乳合成一種具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液，具體包括如下兩步(1)制備種子乳液。先取一定量的納米級(jí)電氣石粉、去離子水和相應(yīng)的乳化劑，采用裝有溫度計(jì)、加熱器、加料管及恒流輸液管的反應(yīng)釜，把負(fù)離子粉加入含有乳化劑的去離子水中，在超聲波中分散20-30分鐘；(2)制備以電氣石為核，丙烯酸酯為殼的的乳液。將丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羥烷基酯、乙烯基芳香族化合物、丙烯酸交聯(lián)單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、水及乳化劑等高速攪拌20～30分鐘，使其充分乳化，得到單體與乳化液。在2～4小時(shí)內(nèi)將預(yù)乳化好的單體預(yù)乳化液、引發(fā)劑連續(xù)滴加到反應(yīng)釜中，與種子乳液反應(yīng)，反應(yīng)溫度保持在50～60℃，反應(yīng)完畢后，保溫1～2小時(shí)，即可得到以電氣石為核丙烯酸酯為殼的的乳液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有負(fù)離子發(fā)生功能的建筑內(nèi)墻涂料用乳液的制備方法。本發(fā)明目的是提供賦予建筑內(nèi)墻涂料以能釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液，所述乳液能分解空氣中的有害物質(zhì)，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)。本發(fā)明采用的是種子異相聚合法，即先加入納米級(jí)的電氣石粉作為種子粒子，單體在種子粒子表面進(jìn)行交聯(lián)聚合形成包覆式超細(xì)復(fù)合粒子，然后用種子乳液聚合，最后和性能優(yōu)良的丙烯酸膠乳合成一種具有釋放負(fù)離子和遠(yuǎn)紅外功能的乳液。
文檔編號(hào)C08F292/00GK1827654SQ20051003336
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者關(guān)有俊, 魯紅春, 何唯平 申請(qǐng)人:深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司