[发明专利]一种防菌性苯丙乳液、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑装饰材料，尤其涉及的是一种防菌性苯丙乳液、制备方法及应用。

背景技术

苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)主要由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一。苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。由于苯丙乳液具有附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好，广泛用于内外墙涂料使用，为了提高内外墙用苯丙乳液涂料的综合性能，对苯丙乳液的性能提出更高的要求，如耐水性、防菌性、耐刮性、抗污性等。

内外墙用苯丙乳液涂料的防菌性目前主要通过加入防菌助剂来提高涂料的防菌性能。中国发明专利：201210491513.8，一种环保型无机抗污防菌净味墙面漆及其制备方法，主要是加入防菌助剂；中国发明专利：201410209799.5，一种涂料及其制备方法，主要是加入防菌助剂。由于加入的防菌助剂存在分散不均匀，容易渗出等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种防菌性苯丙乳液、制备方法及应用，实现苯丙乳液自身具有防菌功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种防菌性苯丙乳液，所述乳液的基本结构如下：

其中，R1为甲基、氢基中的一种，R2为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、酰氧乙基中的一种。

所述乳液中有一个含有乙烯基的季铵盐，所述季铵盐的基本结构如下：

所述乳液按重量计，包括以下组分：40～60份去离子水，15～20份苯乙烯，15～20份丙烯酸丁酯，3～5份乳化剂，1～2份水溶性引发剂，0.5～1份氧化还原体系类引发剂，2～7份防菌单体，0.1～0.3份pH值调节剂，3～5份其他助剂。

作为本发明优选方式之一，所述水溶性引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

作为本发明优选方式之一，所述氧化还原体系类引发剂为过氧化物-NaHSO₃氧化还原引发剂。

作为本发明优选方式之一，所述防菌单体为具有双键和季铵盐基团的水溶性单体，选自丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或烯丙基三甲基氯化铵中的一种。

一种防菌性苯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)在低速的条件下，将20～30份水，7.5～10份苯乙烯，7.5～10份丙烯酸丁酯，1.5～3份乳化剂混合均匀，升温至70～80℃，搅拌25～40分钟；

(2)将1～2份水溶性引发剂加十倍水混合均匀；

(3)将0.5～1份氧化还原体系类引发剂加十倍水混合均匀；

(4)将2～7份防菌单体加十倍水混合均匀；

(5)将20～30份水，7.5～10份苯乙烯，7.5～10份丙烯酸丁酯，1.5～3份乳化剂混合均匀；

(6)将步骤(2)、(3)和(5)的混合物同时滴加到步骤(1)的混合物中，同时开始反应，在2.5小时内滴加完，保持反应温度80～90℃；

(7)将步骤(4)的防菌单体在步骤(6)反应1小时后加入一半，滴加时长为10～30分钟，剩余一半在反应2小时后加入，加入时长为10～30分钟；

(8)滴加结束后，在80℃下继续反应1小时，降温至45℃时加入pH值调节剂，调节pH值至7～8，降至常温出料。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(1)中，低速搅拌为60～80转/分钟。

一种防菌性苯丙乳液在建筑涂料中的应用。

防菌单体参与聚合反应是制备防菌苯丙乳液的关键。防菌单体要具有水溶性，同时要具有一定的活性，如丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、烯丙基三甲基氯化铵等。为了更好的促进防菌单体参与反应，同时对引发体系要进行改进，采用先水性引发体系引发聚合，后在加入防菌单体后加入氧化还原体系引发体系，主要是因为防菌单体的活性较低，加入氧化还原体系引发体系，可有效的提高防菌单体的参与反应。采用该防菌苯丙乳液作为成膜物质制备内外墙涂料，防菌效果达到95～98％，防菌耐久性达到95％。