反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑及其制備方法，原料重量比：全氟烷基磷酸酯胺鹽8-10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯（40）醚0.5-1.5、雙丙酮丙烯酸胺6-7、己二酸二酰肼3-4、含乙烯基功能性硅油1-2、丙烯酸乙酯145-155、甲基丙烯酸甲酯30-40、丙烯酸2-4、過硫酸銨1-1.4，去離子水280，經(jīng)半連續(xù)乳液聚合得到的乳液。粘合劑與無機(jī)材料有很好的粘結(jié)牢度，耐磨、耐候、耐沾污，成膜透明性好。
【專利說明】反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是反光涂料用粘合劑，具體說是涉及一種反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速公路的路面標(biāo)識一般都有反光功能，從而為夜間在這些公路上行駛的車輛提供安全保障。該類標(biāo)識是在道路表面涂覆反光涂料制得。反光涂料可分為水性和溶劑型兩類，隨著人們環(huán)保、安全意識的增強(qiáng)以及國家相關(guān)政策法規(guī)的實施，溶劑型反光涂料的使用越來越少，具有環(huán)保型特點(diǎn)的水性反光涂料逐漸得到重視和應(yīng)用。
[0003]水性反光涂料一般由反光材料，水性粘合劑，鈦白粉，添加劑和水組成。其中水性粘合劑的作用是把反光材料和涂料中其他無機(jī)物質(zhì)調(diào)和均勻并有效牢固的粘結(jié)在基材上，這種涂層具應(yīng)有耐水、耐堿、耐候、耐磨、耐沾污性等特點(diǎn)。
[0004]專利號CN102977759A公開了《一種路標(biāo)涂料及其制備方法》，介紹了一種粘合劑為聚氨酯類的水性路標(biāo)涂料。以水性聚氨酯為主要粘結(jié)成分的涂料，雖然具有耐水、耐磨的特點(diǎn),但耐候性差,生產(chǎn)成本過高。
[0005]專利號CN103044978A公開了《水性涂料、水性反光涂料、水性反光涂層及其制備方法》，介紹了一種粘合劑為水性丙烯酸酯類的反光涂料。該專利介紹的水性丙烯酸樹脂為水性苯丙烯酸樹脂 、水性純丙烯酸樹脂、水性硅丙烯酸樹脂中的一種或幾種，并對其在反光涂料中成分配比進(jìn)行了說明，但沒有對水性丙烯酸樹脂具體合成方法進(jìn)行說明。
[0006]而專門針對反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑的具體合成方法未見有技術(shù)公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種反光涂料用的水性丙烯酸酯粘合劑及其制備方法。
[0008]本發(fā)明反光涂料用的水性丙烯酸酯粘合劑環(huán)保性好，粘合劑與無機(jī)材料有很好的粘結(jié)牢度，同時具有耐磨、耐候、耐沾污，成膜透明性好，不黃變，保證反光涂料持久有效的反光效果。
[0009]本發(fā)明反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑:
原料重量比:
全氟烷基磷酸酯胺鹽8-10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.5-1.5、雙丙酮丙烯酸胺6-7、己二酸二酰肼3-4、含乙烯基功能性硅油(BD-32L) 1-2、丙烯酸乙酯145-155、甲基丙烯酸甲酯30-40、丙烯酸2-4、過硫酸銨1-1.4，去離子水280，經(jīng)半連續(xù)乳液聚合得到的乳液；
廣品技術(shù)指標(biāo) 外觀:白色乳液 離子性:陰 pH 值: 7-8固含量％: 43± I。
[0010]異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚是一種非離子乳化劑，40表示聚氧乙烯官能團(tuán)的個數(shù)。
[0011]含乙烯基功能性硅油，可選瓦克公司產(chǎn)品BD-32L。
[0012]本發(fā)明反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑制備方法；
原料重量比:
(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽8-10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.5-1.5、雙丙酮丙烯酸胺6-7，丙烯酸乙酯145-155，甲基丙烯酸甲酯30-40，丙烯酸2_4，去離子水120-140，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油(BD-32L)1-2混合攪拌均勻，待
用；
(3)將過硫酸銨1-1.4溶解于去離子水20中，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼3-4溶解于去離子水20中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水100-120加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量比30-35%的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完；
(6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，在0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得反光涂料用水性丙烯酸酷粘合劑。
[0013]本發(fā)明的特點(diǎn)之一是合成時所用乳化劑的創(chuàng)新。采用全氟型的陰離子乳化劑(全氟烷基磷酸酯胺鹽)，該乳化劑在酸、堿條件或熱環(huán)境中的化學(xué)穩(wěn)定性比一般烴類乳化劑要好。同時由于氟元素固有的低表面能的特性，所以能改善涂料耐水、耐油和耐沾污性能。
[0014]異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚相較于一般的非離子乳化劑具有更加優(yōu)異的乳化性能，彌補(bǔ)了全氟型乳化劑親水能力較弱的缺點(diǎn)。同時全氟烷基磷酸酯胺鹽與異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚的用量比在10:1左右，保證充分乳化的基礎(chǔ)上更大限度的發(fā)揮全氟型乳化劑耐水耐油的功能特性。
[0015]采用后加的方式引入可聚合型有機(jī)硅，使硅元素更充分接枝在丙烯酸酯分子鏈段上。全氟型乳化劑和有機(jī)硅的搭配使用，在乳液中引入了氟和硅這樣耐油耐水性能優(yōu)異的元素，完全避免一般的純丙乳液在成膜干燥的過程中乳化劑分子被逐漸擠壓而遷移到涂料成膜表面造成的涂料耐候，耐黃變性能下降的問題。同時由于這兩種原料的使用，降低了涂料成膜后的表面能，增加了滑爽性，所以提高了涂料的耐沾污性。
[0016] 本發(fā)明的另一特點(diǎn)是使用了常溫交聯(lián)單體雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼，使乳液在常溫干燥后即可交聯(lián)成膜。交聯(lián)型的乳液由于在分子內(nèi)部形成了三維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，所以比一般的非交聯(lián)型的水性純丙乳液具有更優(yōu)異的耐磨性、抗蠕變性、粘結(jié)強(qiáng)度、耐水性、耐堿性抗沾污性。一般的涂料需要長則幾十小時甚至幾天的干燥時間才會達(dá)到基本性能，而本發(fā)明由于常溫交聯(lián)單體雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼的加入，使涂料在干燥后即可達(dá)到優(yōu)異性能，通常干燥時間不會超過兩小時。[0017]丙烯酸的加入使乳液聚合和儲存更加穩(wěn)定。丙烯酸丁酯是軟單體，甲基丙烯酸甲酯是硬單體，軟硬單體按比例配合使用使乳液玻璃化溫度在零攝氏度左右。同時由于沒有使用苯乙烯、丙烯腈這樣易造成乳液成膜后黃變的單體，所以提高了涂料的成膜透明性和耐候性，保證永久性的反光效果。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
原料按重量配比:
(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽8、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚1.5、雙丙酮丙烯酸胺6，丙烯酸乙酯155，甲基丙烯酸甲酯30，丙烯酸2.5，去離子水120，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油(BD-32L)I混合攪拌均勻，待用；
(3)將過硫酸銨I與去離子水20混合溶解均勻，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼3溶解于去離子水20中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水120加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量三分之一的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完；
(6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴 完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得產(chǎn)品。
[0019]實施例2:
原料重量比:
(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽8.5、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚1.3、雙丙酮丙烯酸胺6.2，丙烯酸乙酯153，甲基丙烯酸甲酯32，丙烯酸2，去離子水125，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油(BD-32L) 1.2混合攪拌均勻，待
用；
(3)將過硫酸銨1.1與去離子水20混合溶解均勻，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼3.1溶解于20去離子水中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水115加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量三分之一的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完；
(6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得產(chǎn)品。
[0020]實施例3:
原料重量比:(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽9、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚1.1、雙丙酮丙烯酸胺
6.4，丙烯酸乙酯150，甲基丙烯酸甲酯36，丙烯酸3，去離子水130，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油(BD-32L)1.4混合攪拌均勻，待
用；
(3)將過硫酸銨1.2與去離子水20混合溶解均勻，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼3.2溶解于20去離子水中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水110加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量三分之一的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完； (6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得產(chǎn)品。
[0021]實施例4:
原料重量比:
(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽9.5、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.8、雙丙酮丙烯酸胺6.8，丙烯酸乙酯148，甲基丙烯酸甲酯38，丙烯酸3.5，去離子水125，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油BD-32L1.6混合攪拌均勻，待用；
(3)將過硫酸銨1.3與去離子水20混合溶解均勻，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼3.4溶解于20去離子水中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水105加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量三分之一的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完；
(6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得產(chǎn)品。
[0022]實施例5:
原料重量比:
(1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.5、雙丙酮丙烯酸胺7，丙烯酸乙酯145，甲基丙烯酸甲酯40，丙烯酸4，去離子水140，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液；
(2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油(BD-32L)2混合攪拌均勻，待用；
(3)將過硫酸銨1.4與去離子水20混合溶解均勻，制成過硫酸銨水溶液，待用；
(4)將己二酸二酰肼4溶解于20去離子水中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用；
(5)將去離子水100加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量三分之一的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完；
(6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時；
(7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得產(chǎn)品。
[0023]由于粘合劑是涂料中主要成膜粘結(jié)物質(zhì)，所以涂料各項性能指標(biāo)主要由粘合劑決定。
[0024]實驗例:
分別取實施例1-5產(chǎn)品與玻璃微珠等混合制得固含量為50± 1%的反光涂料，按照各項指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法對涂層性能進(jìn)行檢測。
[0025]實驗推薦配方:
本發(fā)明乳液粘合劑 200 反光玻璃微珠 20
硅砂石英20
鈦白粉50
增稠劑2
消泡劑0.3
潤濕劑0.5
分散劑0.5
水70。
[0026]本發(fā)明反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑性能檢測指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑: 原料重量比: 全氟烷基磷酸酯胺鹽8-10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.5-1.5、雙丙酮丙烯酸 胺6-7、己二酸二酰肼3-4、含乙烯基功能性硅油1-2、丙烯酸乙酯145-155、甲基丙烯酸甲 酯30-40、丙烯酸2-4、過硫酸銨1-1.4，去離子水280，經(jīng)半連續(xù)乳液聚合得到的乳液； 廣品技術(shù)指標(biāo) 外觀: 白色乳液 離子性: 陰 pH 值: 7-8 固含量％: 43± I。
2.反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑制備方法； 原料重量比: (1)將全氟烷基磷酸酯胺鹽8-10、異構(gòu)十三烷基醇聚氧乙烯(40)醚0.5-1.5、雙丙酮丙烯酸胺6-7，丙烯酸乙酯145-155，甲基丙烯酸甲酯30-40，丙烯酸2_4，去離子水120-140，加入乳化釜中，進(jìn)行乳化，形成預(yù)乳化液； (2)取重量比15%的預(yù)乳化液與含乙烯基功能性硅油1-2混合攪拌均勻，待用； (3)將過硫酸銨1-1.4溶解于去離子水20中，制成過硫酸銨水溶液，待用； (4)將己二酸二酰肼 3-4溶解于去離子水20中，制成己二酸二酰肼水溶液，待用； (5)將去離子水100-120加入到反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至75-80°C，在75-80°C下，加入步驟3的重量比30-35%的過硫酸銨水溶液，然后滴加乳化釜中的預(yù)乳化液和剩余的過硫酸銨水溶液，乳化釜中的預(yù)乳化液在2-2.5小時滴完； (6)乳化釜中的預(yù)乳化液滴完后，再滴加步驟2配制的含硅油預(yù)乳液，在0.4-0.6小時滴完，同時過硫酸銨水溶液也全部滴完，然后升溫至85-90°C，保溫0.5-1小時； (7)將乳液降溫至30-40°C，加入質(zhì)量百分比濃度25-30%的氨水調(diào)節(jié)pH為7_8，然后將步驟4配制的己二酸二酰肼水溶液加到乳液中攪拌均勻，出料，得反光涂料用水性丙烯酸酷粘合劑。
3.權(quán)利要求2方法得到的反光涂料用水性丙烯酸酯粘合劑。
【文檔編號】C08F2/26GK104017146SQ201410243017
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】王冠中, 木其爾, 孫繼昌 申請人:遼寧恒星精細(xì)化工有限公司