[发明专利]利用丙烯酸酯亲水单体作为乳化剂制备的水性丙烯酸乳液

说明书

技术领域：

本发明涉及水性丙烯酸乳液技术领域，具体涉及一种利用丙烯酸酯亲水单体作为乳化剂制备的水性丙烯酸乳液。

背景技术：

以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等单体为主要原料合成的共聚物成为丙烯酸树脂，以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。丙烯酸树脂涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，已被广泛应用于多个领域。从涂料剂型上主要分为溶剂型涂料、水性涂料、高固体组分涂料和粉末涂料。与传统的溶剂型涂料相比，水性丙烯酸树脂涂料具有价格低、使用安全、减少环境污染等优点。目前，多采用离子型乳化剂来制备水性丙烯酸乳液，虽然乳化效果好，但对离子种类有要求，储存稳定性略差，在同类离子环境中容易出现分层现象；并且外加离子型乳化剂游离于体系之外，易迁移，从而降低涂料所形成涂膜的耐水性和耐盐雾性。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种储存质量稳定性好、酸值低且涂膜耐水性和耐盐雾性好的利用丙烯酸酯亲水单体作为乳化剂制备的水性丙烯酸乳液。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

利用丙烯酸酯亲水单体作为乳化剂制备的水性丙烯酸乳液，由如下质量百分比的原料制成：

所述水性丙烯酸乳液的制备方法为：将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸与丙烯酸酯亲水单体混合乳化，所得混合物滴加到含有引发剂的水中，升温至80-85℃反应4-6h，即得水性丙烯酸乳液。

所述丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：

丙烯酸羟乙酯10-20％

单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚80-90％

其制备方法为：将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至40-80℃反应3-6h，即得丙烯酸酯亲水单体。

所述单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚由如下质量百分比的原料制成：

2,4-甲苯二异氰酸酯11-44％

聚乙二醇单甲醚56-89％；

其制备方法为：将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至40-100℃反应3-10h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚。

所述聚乙二醇单甲醚的分子量在400-1500。

本发明的有益效果是：

(1)以丙烯酸酯亲水单体作为反应型乳化剂，通过与丙烯酸树脂制备原料的聚合反应在丙烯酸树脂结构上引入亲水基团，从而制得水性丙烯酸乳液；

(2)所制水性丙烯酸乳液的质量稳定性好，储存过程中不易水解，酸值低，并且耐水性和耐盐雾性优于常规丙烯酸乳液，不存在乳化剂迁移问题。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

(1)水性丙烯酸乳液由如下质量百分比的原料制成：

将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸与丙烯酸酯亲水单体混合乳化，所得混合物滴加到含有引发剂的水中，升温至80-85℃反应4h，即得水性丙烯酸乳液。

(2)丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：

丙烯酸羟乙酯 15％

单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚 85％

将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至60-65℃反应5h，即得丙烯酸酯亲水单体。

(3)单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体由如下质量百分比的原料制成：

2,4-甲苯二异氰酸酯 20％

聚乙二醇单甲醚 80％

将2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇单甲醚混合后升温至55-60℃反应5h，自然冷却至室温，即得单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚单体。

实施例2

(1)水性丙烯酸乳液由如下质量百分比的原料制成：

将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸与丙烯酸酯亲水单体混合乳化，所得混合物滴加到含有引发剂的水中，升温至80-85℃反应5h，即得水性丙烯酸乳液。

(2)丙烯酸酯亲水单体由如下质量百分比的原料制成：

丙烯酸羟乙酯18％

单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚82％

将丙烯酸羟乙酯与单异氰酸酯聚氧乙烯单甲醚混合，并升温至75-80℃反应4h，即得丙烯酸酯亲水单体。