一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，步驟如下：用乙烯基單體預(yù)乳液作為種子引發(fā)，然后加入醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，用過(guò)硫酸銨和過(guò)氧化二苯甲酰進(jìn)行雙重引發(fā)，合成具有核殼結(jié)構(gòu)的醇酸-丙烯酸酯雜化乳液，以醇酸樹(shù)脂為核，以丙烯酸樹(shù)脂為殼，醇酸樹(shù)脂與乙烯基單體質(zhì)量比為35～45:65～55，雜化乳液固含量為45%以上。本發(fā)明的雜化乳液中各組分的協(xié)同效應(yīng)，成膜過(guò)程不需要成膜助劑或共溶劑，表干快；油性催干劑與醇酸樹(shù)脂共同預(yù)乳化加入，提高了涂膜的實(shí)干性，所得雜化乳液具有醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的優(yōu)良性能,經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，能廣泛應(yīng)用于工業(yè)涂料領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種乳液制備方法，特別是涉及一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，屬于高分子化學(xué)及乳液聚合【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料及涂裝行業(yè)所排出的揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)，包括能引起大氣層氧化容量和酸度變化(導(dǎo)致酸雨)，及產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的碳?xì)浠衔?、有機(jī)鹵化物、有機(jī)硫化物等。環(huán)保法規(guī)的日趨完善，環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，將無(wú)毒、廉價(jià)的水引入涂料中，既能節(jié)省資源，降低成本，又可降低VOC的排放，這使得水性涂料得以迅猛發(fā)展。
[0003]醇酸樹(shù)脂具有氧化自交聯(lián)、涂層豐滿、裝飾性好、易施工的特點(diǎn)，綜合性能好，并以植物油——可再生資源為原料，具有可持續(xù)發(fā)展和“綠色”特性，在涂料行業(yè)占有舉足輕重的地位，用量最大。我國(guó)醇酸樹(shù)脂產(chǎn)量在120萬(wàn)噸/年以上，主要以200#汽油為溶劑，傳統(tǒng)的醇酸樹(shù)脂涂料含有40%以上的烴溶劑，生產(chǎn)、施工大約消耗100萬(wàn)噸/年以上的有機(jī)溶劑，既污染環(huán)境又浪費(fèi)能源。
[0004]根據(jù)《中國(guó)涂料行業(yè)“十二五”規(guī)劃》關(guān)于涂料行業(yè)的發(fā)展方向:第一是清潔生產(chǎn)，第二是循環(huán)經(jīng)濟(jì)，第三是環(huán)境友好，第四是節(jié)能減排。醇酸樹(shù)脂水性化則是醇酸樹(shù)脂的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。單一的水溶性醇酸樹(shù)脂或乳液性醇酸樹(shù)脂雖然具有成膜性好、光澤高等優(yōu)點(diǎn)，但其涂膜干燥慢，硬度低，現(xiàn)在大多用改性的方法來(lái)提高水性醇酸樹(shù)脂的性能，其中以丙烯酸樹(shù)脂改性的方式研究較多，可以將醇酸乳液的高光澤、滲透性及丙烯酸乳液的快干性、耐候性等優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。
`[0005]但現(xiàn)在公開(kāi)的丙烯酸改性醇酸雜化乳液研究成果中，主要采用預(yù)乳化半連續(xù)滴加工藝合成，乳液體系中醇酸樹(shù)脂所占比例較少，乳液固含量低，不僅成本高，成膜性也不理想，成膜過(guò)程需要加入常規(guī)的乳液成膜助劑。因此研究固含量高、醇酸樹(shù)脂含量高、不用成膜助劑及干性快的雜化乳液，對(duì)水性醇酸樹(shù)脂在工業(yè)涂料中的應(yīng)用推廣、降低涂料行業(yè)成本、減少VOC排放方面更有現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，該方法制備的醇酸-丙烯酸酯雜化乳液具有成膜快，不需添加成膜助劑等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0008]一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)醇酸樹(shù)脂制備:以干性油與季戊四醇為原料制得含有不飽和雙鍵的氣干性醇酸樹(shù)脂，油度在45~65%，酸值< 12mgK0H/g，黏度7~8s (在25°C以格式管測(cè)定)；
[0010](2)醇酸樹(shù)脂預(yù)乳化:向步驟(1)制備的醇酸樹(shù)脂中加入油性醇酸樹(shù)脂催干劑、油性引發(fā)劑及乙烯基單體，攪拌混合均勻；然后加入去離子水、乳化劑及水性引發(fā)劑，在室溫下經(jīng)乳化機(jī)高速乳化，乳化過(guò)程中，容器浸在冰水中，保持恒定溫度，得醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，備用；
[0011](3)乙烯基單體預(yù)乳化:將乳化劑、乙烯基單體、去離子水混合均勻后，經(jīng)乳化機(jī)高速分散10~20分鐘，得到乙烯基單體預(yù)乳液，備用；
[0012](4)醇酸-丙烯酸酯雜化乳液制備:采用種子乳液聚合方法，在裝有冷凝器、機(jī)械攪拌器、氮?dú)馔ㄈ牍堋⒎忠郝┒芳皽囟扔?jì)的四口瓶中，先通入氮?dú)馇宄諝猓缓髮aHC03、去離子水、乳化劑加入四口瓶中，在攪拌下升溫至70°C，加入乙烯基單體預(yù)乳液，保溫5min后，加入水性引發(fā)劑，得到呈藍(lán)光的種子乳液；接著升溫至80°C，在保溫下滴加入醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，然后90°C保溫Ih ;再降溫至65°C，先加入叔丁基過(guò)氧化氫，保溫20min，再加入甲醛合次硫酸氫鈉，保溫30in，進(jìn)行單體消除反應(yīng)；最后降溫至30°C，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液pH值至7-8，過(guò)濾，包裝。
[0013]優(yōu)選的，步驟(1)中所述氣干性醇酸樹(shù)脂的制備步驟如下:
[0014](101)醇解:將精制豆油與季戊四醇在220°C~240°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)，至取樣測(cè)定質(zhì)量百分比濃度95%乙醇25°C容忍度為(3~5):1作為醇解終點(diǎn)；
[0015](102)酯化:步驟(101)完成后，繼續(xù)加入苯二甲酸酐與二甲苯，在200°C保溫lh，然后升溫到215~220°C保溫2h，測(cè)酸值、黏度，當(dāng)酸值< 12mgK0H/g，并在25°C以格式管測(cè)定黏度為7~8s后，立即停止加熱，開(kāi)始降溫，溫度降至150°C，減壓蒸出醇酸樹(shù)脂中的二甲苯；再降溫至60°C，抽出醇酸樹(shù)脂，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入醇酸樹(shù)脂重量7~10%的疏水劑，攪拌稀釋，過(guò)濾備用。
[0016]上述精制豆油與季戊四醇的質(zhì)量比優(yōu)選為(3~4):1 ;苯二甲酸酐、二甲苯的加入量與季戊四醇的質(zhì)量比優(yōu)選 為(1.5~2): (0.2~0.3):1。
[0017]步驟(102)中，所述疏水劑優(yōu)選為十六烷、正癸烷、十六烷醇或聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種組合。
[0018]步驟(2)中:所述醇酸樹(shù)脂、油性醇酸樹(shù)脂催干劑、油性引發(fā)劑和乙烯基單體的質(zhì)量比優(yōu)選為(40~50): (2~3): (I~2): (45~55);去離子水、乳化劑和水性引發(fā)劑的添加量與乙烯基單體的質(zhì)量比優(yōu)選為(35~45): (2~3): (0.1~0.3): (45~55);步驟(3)中:所述乳化劑、乙烯基單體和去離子水的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.5~0.8): (20~25): (15~20);步驟(4)中=NaHCO3、去離子水、乳化劑與乙烯基單體預(yù)乳液的質(zhì)量比為(I~1.5): (150~200): (1.5~3): (35~45);水性引發(fā)劑加入量占乙烯基單體預(yù)乳液質(zhì)量的0.3%~0.6% ;叔丁基過(guò)氧化氫、甲醛合次硫酸氫鈉加入量分別占乙烯基單體總加入質(zhì)量(即步驟(2)和(3)中添加的乙烯基單體總量)的0.4%~0.6%。
[0019]上述乙烯基單體優(yōu)選為丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸中的一種或幾種組合。
[0020]上述乳化劑優(yōu)選為陰/非離子復(fù)配乳化劑，陰/非離子復(fù)配乳化劑中陰離子乳化劑與非離子乳化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1.5~2:1 ;所述陰離子乳化劑優(yōu)選為烷基醇烷氧基化硫酸納鹽、烷基二苯釀二橫酸鹽、十二烷基硫酸納、十二烷基苯橫酸納、十二烷基二苯釀二磺酸鈉中的一種或幾種組合，非離子乳化劑優(yōu)選為烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、壬基酚聚氧化乙烯基醚中的一種或幾種組合。
[0021]上述水性引發(fā)劑優(yōu)選為過(guò)硫酸鉀和/或過(guò)硫酸銨；油性引發(fā)劑優(yōu)選為過(guò)氧化二苯
甲酰和/或偶氮二異丁腈。[0022]上述油性醇酸樹(shù)脂催干劑優(yōu)選為異辛酸鈷(6%鈷)、異辛酸鋯(9%鋯)、異辛酸錳(6%錳)、異辛酸鈣(6%鈣)及異辛酸稀土(8%稀土)中的一種或幾種組合，油性醇酸樹(shù)脂催干劑中金屬占醇酸樹(shù)脂的質(zhì)量百分比優(yōu)選為0.1~1%。
[0023]上述pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為AMP-95，質(zhì)量百分比濃度95%的2_氨基_2_甲基_1_丙醇水溶液。[0024]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0025]本發(fā)明采用種子乳液聚合法，合成具有核殼結(jié)構(gòu)的醇酸-丙烯酸酯雜化乳液，固體含量達(dá)到45%以上，醇酸樹(shù)脂與乙烯基單體的質(zhì)量比為35~45:65~55，醇酸樹(shù)脂所占比例高，成本低；將油性催干劑與醇酸樹(shù)脂預(yù)乳化時(shí)共同加入，涂膜干性快，同時(shí)避免催干劑水解；雜化體中各組分的協(xié)同性，成膜過(guò)程不需要成膜助劑或共溶劑，成膜溫度低，成膜性好，光澤度高，所得雜化體乳液經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，使其具有廣泛的應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0027]實(shí)施例1
[0028]在配置有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷流器材四口燒瓶中，加入精制豆油320g，氫氧化鋰0.09g,開(kāi)攪拌和冷凝水，升溫至240°C，加入90g季戊四醇，在220°C~240°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)。至取樣測(cè)定95%乙醇容忍度(25°C)為5:1作為醇解終點(diǎn)。然后加入苯二甲酸酐160g，二甲苯25g，在200°C保溫lh，升溫到215~220°C保溫2h，測(cè)酸值、黏度。酸值≤12mgK0H/g、黏度7~8s (在25°C以格式管測(cè)定)后立即停止加熱，開(kāi)始降溫，溫度降至150°C，放出油水分離器中的水和回流二甲苯，減壓蒸出醇酸樹(shù)脂中的二甲苯。繼續(xù)降溫至60°C，抽出醇酸樹(shù)脂，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入42g正癸烷，攪拌稀釋，過(guò)濾，制得醇酸樹(shù)脂溶液備用。
[0029]將170.5g上述制備的醇酸樹(shù)脂溶液、0.75g異辛酸鈷(鈷含量為6%)、4.5g異辛酸鋯(鋯含量為9%)、3.75g異辛酸稀土 (稀土含量為8%)、6g丙烯酸、46g甲基丙烯酸甲酯、46g苯乙烯、92g丙烯酸丁酯及6.7g過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)加入調(diào)漆罐中，攪拌混合均勻。然后加入150g去離子水、3.4g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、6.8g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al，45%)及0.7g過(guò)硫酸銨，在室溫下經(jīng)乳化機(jī)高速乳化30min，乳化過(guò)程中，容器浸在冰水中，保持乳化液溫度在30°C以下，得醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，備用。
[0030]將0.2g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P_10)、0.5g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al, 45%)>5.3g甲基丙烯酸甲酯、5.3g苯乙烯及10.6g丙烯酸丁酯加入到16g水中，經(jīng)乳化機(jī)高速乳化20min，得到乙烯基單體預(yù)乳液，備用。
[0031]在裝有回流冷凝器、機(jī)械攪拌器、氮?dú)馔ㄈ牍堋⒌我郝┒芳皽囟扔?jì)的四口瓶中，將1.2gNaHC03、190g去離子水、0.8g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、1.2g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al，45%)混合均勻后加入四口瓶中。先向四口瓶中通入氮?dú)?min，清除空氣，然后在慢速攪拌下升溫至70°C，從滴液漏斗加入上述制得的乙烯基單體預(yù)乳液。保溫5min后,從滴液漏斗加入11.2g過(guò)硫酸銨水溶液(用去離子水溶解制成質(zhì)量百分比為2%含量水溶液)到四口瓶中。待乳液呈藍(lán)光后，接著升溫至80°C，將上述制得的醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液裝入滴液漏斗中，緩慢滴加，約3h加完，保持瓶?jī)?nèi)溫度在(80±1) °C。滴完后升溫至90°C，保溫lh。降溫至65°C，從滴液漏斗中加入10.5g叔丁基過(guò)氧化氫水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫20min。然后從滴液漏斗中加入10.0g甲醛次硫酸氫鈉水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫30min。降溫至30°C，加入適量AMP-95調(diào)節(jié)乳液pH值至7.0~7.5，過(guò)濾，得醇酸-丙烯酸酯雜化乳液。所得雜化乳液固含量為45.3%，黏度13.3秒(涂-4杯/25°0。將乳液涂布在玻璃板上，常溫自干lh，即可得亮光、無(wú)乳光、無(wú)霧影的透明漆膜。在0°C不加成膜助劑仍可正常成膜。
[0032]實(shí)施例2
[0033]在配置有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷流器材四口燒瓶中，加入精制豆油320g，氫氧化鋰0.09g,開(kāi)攪拌和冷凝水，升溫至240°C，加入90g季戊四醇，在220°C~240°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)。至取樣測(cè)定95%乙醇容忍度(25°C)為5:1作為醇解終點(diǎn)。然后加入苯二甲酸酐160g，二甲苯25g，在200°C保溫lh，升溫到215~220°C保溫2h，測(cè)酸值、黏度。酸值≤12mgK0H/g、黏度7~8s (在25°C以格式管測(cè)定)后立即停止加熱，開(kāi)始降溫，溫度降至150°C，放出油水分離器中的水和回流二甲苯，減壓蒸出醇酸樹(shù)脂中的二甲苯。繼續(xù)降溫至60°C，抽出樹(shù)月旨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入37g正癸烷及6g聚甲基丙烯酸甲酯，攪拌稀釋，過(guò)濾，制得醇酸樹(shù)脂溶液備用。
[0034]將170.5g上述制備的醇酸樹(shù)脂溶液、0.75g異辛酸鈷(6%鈷)、4.5g異辛酸鋯(9%鋯)、3.75g異辛酸稀土(8%稀土)、6g丙烯酸、55.2g甲基丙烯酸甲酯、36.8g苯乙烯、92g丙烯酸丁酯及6.7g過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)加入調(diào)漆罐中，攪拌混合均勻。然后加入150g去離子水、3.4g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、6.8g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al, 45%)及0.7g過(guò)硫酸銨，在室溫下經(jīng)乳化機(jī)高速乳化30min，乳化過(guò)程中，容器浸在冰水中，保持乳化液溫度在30°C以下，得醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，備用。
[0035]將0.2g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P_10)、0.5g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al, 45%)、6.4g甲基丙烯酸甲酯、4.2g苯乙烯及10.6g丙烯酸丁酯加入到16g水中，經(jīng)乳化機(jī)高速乳化20min，得到乙烯基單體預(yù)乳液，備用。
[0036]在裝有回流冷凝器、機(jī)械攪拌器、氮?dú)馔ㄈ牍?、滴液漏斗及溫度?jì)的四口瓶中，將
1.2gNaHC03、190g去離子水、0.8g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、1.2g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al，45%)混合均勻后加入四口瓶中。先向四口瓶中通入氮?dú)?min，清除空氣，然后在慢速攪拌下升溫至70°C，從滴液漏斗加入上述制得的乙烯基單體預(yù)乳液。保溫5min后,從滴液漏斗加入11.2g過(guò)硫酸銨水溶液(用去離子水溶解制成質(zhì)量百分比為2%含量水溶液)到四口瓶中。待乳液呈藍(lán)光后，接著升溫至80°C，將上述制得的醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液裝入滴液漏斗中，緩慢滴加，約3h加完，保持瓶?jī)?nèi)溫度在(80±1) °C。滴完后升溫至90°C，保溫lh。降溫至65°C，從滴液漏斗中加入10.5g叔丁基過(guò)氧化氫水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫20min。然后從滴液漏斗中加入10.0g甲醛次硫酸氫鈉水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫30min。降溫至30°C，加入適量AMP-95調(diào)節(jié)乳液pH值至7.0~7.5，過(guò)濾，得醇酸-丙烯酸酯雜化乳液。所得雜化乳液固含量為45.4%，黏度13.3秒(涂-4杯/25°0。將乳液涂布在玻璃板上，常溫自干lh，即可得亮光、無(wú)乳光、無(wú)霧影的透明漆膜。在0°C不加成膜助劑仍可正常成膜。
[0037]實(shí)施例3
[0038]在配置有溫度計(jì)、攪拌器、回流冷流器材四口燒瓶中，加入精制豆油320g，氫氧化鋰0.09g,開(kāi) 攪拌和冷凝水，升溫至240°C，加入90g季戊四醇，在220°C~240°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)。至取樣測(cè)定95%乙醇容忍度(25°C)為5:1作為醇解終點(diǎn)。然后加入苯二甲酸酐160g，二甲苯25g，在200°C保溫lh，升溫到215~220°C保溫2h，測(cè)酸值、黏度。酸值≤12mgK0H/g、黏度7~8s (在25°C以格式管測(cè)定)后立即停止加熱，開(kāi)始降溫，溫度降至150°C，放出油水分離器中的水和回流二甲苯，減壓蒸出醇酸樹(shù)脂中的二甲苯。繼續(xù)降溫至60°C，抽出樹(shù)月旨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入42g正癸烷，攪拌稀釋，過(guò)濾，制得醇酸樹(shù)脂溶液備用。
[0039]將141.6g上述制備的醇酸樹(shù)脂溶液、0.70g異辛酸鈷、4.0g異辛酸鋯、3.2g異辛酸稀土、6.6g丙烯酸、51.7g甲基丙烯酸甲酯、51.8g苯乙烯、103.5g丙烯酸丁酯及6.9g過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)加入調(diào)漆罐中，攪拌混合均勻。然后加入143g去離子水、3.4g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、6.8g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al，45%)及0.8g過(guò)硫酸銨，在室溫下經(jīng)乳化機(jī)高速乳化30min，乳化過(guò)程中，容器浸在冰水中，保持乳化液溫度在300C以下，得醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，備用。
[0040]將0.25g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P_10)、0.5g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al, 45%),5.7g甲基丙烯酸甲酯、5.8g苯乙烯及11.5g丙烯酸丁酯加入到16.2g水中，經(jīng)乳化機(jī)高速乳化20min，得到乙烯基單體預(yù)乳液，備用。
[0041]在裝有回流冷凝器、機(jī)械攪拌器、氮?dú)馔ㄈ牍?、滴液漏斗及溫度?jì)的四口瓶中，將
1.3gNaHC03、190g去離子水、0.8g壬基酚聚氧化乙烯基醚(0P-10)、1.2g十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DowFax2Al，45%)混合均勻后加入四口瓶中。先向四口瓶中通入氮?dú)?min，清除空氣，然后在慢速攪拌下升溫至70°C，從滴液漏斗加入上述制得的乙烯基單體預(yù)乳液。保溫5min后,從滴液漏斗加入12.0g過(guò)硫酸銨水溶液(用去離子水溶解制成質(zhì)量百分比為2%含量水溶液)到四口瓶中。待乳液呈藍(lán)光后，接著升溫至80°C，將上述制得的醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液裝入滴液漏斗中，緩慢滴加，約3h加完，保持瓶?jī)?nèi)溫度在(80±1) °C。滴完后升溫至90°C，保溫lh。降溫至65°C，從滴液漏斗中加入10.5g叔丁基過(guò)氧化氫水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫20min。然后從滴液漏斗中加入10.5g甲醛合次硫酸氫鈉水溶液(用去離子水溶解制成10%含量水溶液)，65°C保溫30min。降溫至30°C，加入適量AMP-95調(diào)節(jié)乳液pH值至7.0~7.5，過(guò)濾，得醇酸-丙烯酸酯雜化乳液。所得雜化乳液固含量為45.5%，黏度14.1秒(涂-4杯/25°C )。將乳液涂布在玻璃板上，常溫自干lh，即可得亮光、無(wú)乳光、無(wú)霧影的透明漆膜。在0°C不加成膜助劑仍可正常成膜。
【權(quán)利要求】
1.一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)醇酸樹(shù)脂制備:以干性油與季戊四醇為原料制得含有不飽和雙鍵的氣干性醇酸樹(shù)月旨，油度在45~65%，酸值≤12mgK0H/g,黏度7~8s ; (2)醇酸樹(shù)脂預(yù)乳化:向步驟(1)制備的醇酸樹(shù)脂中加入油性醇酸樹(shù)脂催干劑、油性引發(fā)劑及乙烯基單體，攪拌混合均勻；然后加入去離子水、乳化劑及水性引發(fā)劑，在室溫下經(jīng)乳化機(jī)高速乳化，乳化過(guò)程中，容器浸在冰水中，保持恒定溫度，得醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，備用； (3)乙烯基單體預(yù)乳化:將乳化劑、乙烯基單體、去離子水混合均勻后，經(jīng)乳化機(jī)高速分散10~20分鐘，得到乙烯基單體預(yù)乳液，備用； (4)醇酸-丙烯酸酯雜化乳液制備:在裝有冷凝器、機(jī)械攪拌器、氮?dú)馔ㄈ牍?、分液漏斗及溫度?jì)的四口瓶中，先通入氮?dú)馇宄諝?，然后將NaHCO3、去離子水、乳化劑加入四口瓶中，在攪拌下升溫至70°C，加入乙烯基單體預(yù)乳液，保溫5min后，加入水性引發(fā)劑，得到呈藍(lán)光的種子乳液；接著升溫至80°C，在保溫下滴加入醇酸樹(shù)脂預(yù)乳液，然后升溫至90°C保溫Ih ;再降溫至65°C，先加入叔丁基過(guò)氧化氫，保溫20min，再加入甲醛次硫酸氫鈉，保溫30in ;最后降溫至30°C，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液pH值至7_8，過(guò)濾，包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于，步驟(O中所述醇酸樹(shù)脂的制備步驟如下: (101)醇解:將精制豆油與季戊四醇在220°C~240°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)，至取樣測(cè)定濃度95%乙醇25°C容忍度為(3~5):1作為醇解終點(diǎn)； (102)酯化:繼續(xù)加入苯二甲酸酐與二甲苯，在200°C保溫lh，然后升溫到215~220°C保溫2h，測(cè)酸值、黏度，當(dāng)酸值< 12mgK0H/g，并在25°C以格式管測(cè)定黏度為7~8s后，立即停止加熱，開(kāi)始降溫，溫度降至150°C，減壓蒸出醇酸樹(shù)脂中的二甲苯；再降溫至60°C，抽出醇酸樹(shù)脂，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入醇酸樹(shù)脂重量7~10%的疏水劑，攪拌稀釋，過(guò)濾備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:精制豆油與季戊四醇的質(zhì)量比為(3~4):1 ;苯二甲酸酐、二甲苯的加入量與季戊四醇的質(zhì)量比為(1.5 ~2): (0.2 ~0.3):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述疏水劑為十六烷、正癸烷、十六烷醇或聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于，步驟(2)中:所述醇酸樹(shù)脂、油性醇酸樹(shù)脂催干劑、油性引發(fā)劑和乙烯基單體的質(zhì)量比為(40~50): (2~3): (I~2): (45~55);乙烯基單體、去離子水、乳化劑和水性引發(fā)劑的質(zhì)量比為(45~55): (35~45): (2~3): (0.1~0.3);步驟(3)中:所述乳化劑、乙烯基單體和去離子水的質(zhì)量比為(0.5~0.8): (20~25): (15~20);步驟(4)中:NaHC03、去離子水、乳化劑與乙烯基單體預(yù)乳液的質(zhì)量比為(I~1.5): (150~200): (1.5~3):(35~45);水性引發(fā)劑加入量占乙烯基單體預(yù)乳液質(zhì)量的0.3%~0.6% ;叔丁基過(guò)氧化氫、甲醛次硫酸氫鈉加入量分別占乙烯基單體總加入質(zhì)量的0.4%~0.6%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述乙烯基單體為丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸中的一種或幾種組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述乳化劑為陰/非離子復(fù)配乳化劑，陰/非離子復(fù)配乳化劑中陰離子乳化劑與非離子乳化劑的質(zhì)量比為1.5~2:1 ;所述陰離子乳化劑為烷基醇烷氧基化硫酸鈉鹽、烷基二苯醚二磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉中的一種或幾種組合，非離子乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、壬基酚聚氧化乙烯基醚中的一種或幾種組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述水性引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀和/或過(guò)硫酸銨；油性引發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲酰和/或偶氮二異丁腈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述油性醇酸樹(shù)脂催干劑為異辛酸鈷、異辛酸鋯、異辛酸錳、異辛酸鈣及異辛酸稀土中的一種或幾種組合，油性醇酸樹(shù)脂催干劑中金屬占醇酸樹(shù)脂的質(zhì)量百分比為0.1~1%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醇酸-丙烯酸酯雜化乳液的制備方法，其特征在于:所述PH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量百分比 濃度95%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇水溶液。
【文檔編號(hào)】C08F283/01GK103709334SQ201310733101
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】王兆安, 姜顯華, 曹緒梅, 劉洪海, 李振華 申請(qǐng)人:青島樂(lè)化科技有限公司