[发明专利]涂料用复合变性淀粉乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保涂料领域，具体涉及一种涂料用复合变性淀粉乳液及其制备方法。

背景技术

涂料是由高分子物质及其有关配料组成的混合物，并能涂覆在基材表面形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料。其中乳液是涂料的主要成膜物质，也称基料，是涂料配方的主要成分，它的组成、性质对涂装于建筑物表面的膜的特性起着决定性作用。目前，我国水性涂料的主要基料品种有：丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、丙烯酸-醋酸乙烯酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯乳液等，这些都是合成高分子树脂乳液，原料主要依赖于石油资源，价格较贵。其中丙烯酸酯乳液具有优异的光稳定性和耐候性，良好的耐水、耐碱、耐化学品性能和黏接性能，其制得的丙烯酸酯涂料耐候、耐污染、耐酸、耐碱，成膜性好，保色性佳，无污染等，在建筑物户内外构造物表面涂覆等方面得到广泛应用。但丙烯酸酯类用于涂料还存在硬度大、耐溶剂性能差和热黏冷脆等问题。

淀粉是一种可再生天然资源，来源广泛，具有良好的粘结性和生物可降解性，应用范围十分广泛。淀粉经变性后，具有新的特质，可作为基料制备建筑涂料。以淀粉及其衍生物为基料生产的建筑涂料流平性、涂刷性、防沉淀性均好，具有不含甲醛、对人体无危害等优点。且淀粉基涂料生产工艺简单，产品价格低，是一种绿色环保型涂料，符合世界各国推行的环保政策。目前，在内墙涂料中用作成膜物质的淀粉衍生物主要有氧化淀粉、交联淀粉，但由于淀粉本身的亲水性和降解性，使得淀粉基建筑涂料在耐水性、防霉、涂膜强度等方面还需进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂料用复合变性淀粉乳液。

本发明的另一个目的是提供该乳液的制备方法。

本发明的技术方案为：一种涂料用复合变性淀粉乳液，包含下列质量份的原料：氧化淀粉60—80份、酸解醚化淀粉20—40份、膨胀抑制剂0.5—2份、交联剂0.01—0.03份、乳化剂2—6份、引发剂1—5份、去离子水200—400份、NaOH 1—2份及混合单体，混合单体包括硬单体35—160份和软单体65—150份。

优选的，所述混合单体还包含功能单体1—2.5份。

优选的，所述膨胀抑制剂为氯化钠。

优选的，所述交联剂为环氧氯丙烷、三氯氧磷或三偏磷酸钠中的一种。 

优选的，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙稀酸乙酯或醋酸乙烯酯中的一种，所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种。 

优选的，所述功能单体为丙烯酸、甲基丙稀酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-                                                -羟丙酯或甲基丙烯酸--羟丙酯异辛酯中的一种。 

优选的，所述乳化剂为阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠与非离子乳化剂BD-109按质量比1：1.5—2比例的混合物。 

优选的，所述引发剂为过二硫酸钾或过二硫酸铵中的一种。 

上述涂料用复合变性淀粉乳液的制备方法，包括如下步骤：利用氧化淀粉、酸解醚化淀粉交联获得变性淀粉为骨架，经碱化交联反应、升温糊化、乳化，加引发剂溶液及混合单体进行接枝反应，然后调节pH值得涂料用乳液；

(1)搅拌状态下，在去离子水中加入氧化淀粉及酸解醚化淀粉，形成淀粉乳；

(2)在步骤（1）所得淀粉乳加入膨胀抑制剂，用体积浓度为5%的氢氧化钠溶液调淀粉乳的pH至10.5-11.5；

(3)在步骤（2）所得淀粉乳加入交联剂，反应1-3h，加入体积浓度为10%的盐酸调节pH至8.5-9.5；

(4)在步骤（3）所得淀粉乳升温至80—90℃，充分糊化；

(5)称取引发剂，加去离子水配制成质量浓度为5—8%的溶液即引发剂溶液；

(6)在步骤（4）所得淀粉乳中加入乳化剂，然后加入步骤（5）所得引发剂溶液的1/4量，加入混合单体的1/10量；反应20—30分钟，再匀速滴加步骤（5）所得引发剂溶液的其余3/4量，滴加混合单体的其余9/10量，加完后，升温至80—90℃，反应2—3h；

(7)反应体系降至室温，用体积浓度为20%的NaOH水溶液调节pH至6-7，即得涂料用乳液。

优选的上述氧化淀粉及酸解醚化淀粉为以马铃薯淀粉、糯玉米淀粉、木薯淀粉、糯米粉、玉米淀粉中的一种或两种混合物为原料采用以下方法制得，