[发明专利]一种成膜助剂及其制备方法

说明书

本发明属于乳液成膜技术，具体涉及一种成膜助剂及其制备方法。所述成膜助剂的结构表达式为：其中，所述R₁、R₂各自独立地表示取代或未取代的C1‑C20的烷基、取代或未取代的C2‑C20的烯基、取代或未取代的C2‑C20的炔基、取代或未取代的C1‑C20的烷氧基中的任一种。向乳液中只需加入4wt％本发明制备的成膜助剂就能实现优异的成膜性，其成膜温度为14℃左右，会形成透明的连续被膜，无白化现象；具有良好的相容性，沸点在270℃左右，既不会出现有机化合物迁移至表面，也不易挥发，其VOC排放低，安全环保，市场的前景广阔。

技术领域

本发明属于乳液成膜技术，具体涉及一种成膜助剂及其制备方法。

背景技术

目前所用的成膜助剂大多数是添加高沸点有机化合物，虽属于非VOC，但随着时间的推移，这些高沸点有机化合物最终会缓慢迁移至漆的表面并挥发到大气中，不仅污染了空气，还给涂膜带来抗粘连性差和耐划伤性差，容易沾尘等缺陷；也有些场合选择低沸点的成膜助剂，它们会不可避免地发生挥发产生VOC。现有的成膜助剂制备的乳胶漆等涂料，用于墙体内墙后，如果墙面位于向阳处，一般5年就会出现严重褪色现象。且成膜助剂如果在最低成膜温度以下的温度进行涂抹和干燥，一般不会形成透明的连续被膜，会出现白化现象，其中丙烯酸乳液系树脂的最低成膜温度较高，在比较寒冷的地区无法获得充分的粘结力，而无法形成连续的被膜。

成膜助剂是聚合物乳胶粒子的强溶剂，目前应用较多的是醇醚类，常用的为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇，现在乳胶漆体系中常用的是醇酯十二。但由于醇醚类本身化学性质的限制，任何单一的醇醚类化合物都不能与全部的乳液具有良好的相容性，而且如果加入不当，会导致涂料在生产过程中造成破乳，给生产带来损失。且醇醚类的挥发性较高，且带有一定毒性，在安全环保方面受到很大局限。另外有些成膜助剂如乙二醇醚类在高pH值的乳液体系中会发生水解反应，严重影响性能的发挥。

因此，本发明开发一种相容性好、低VOC排放且成膜性优的环保的成膜助剂显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种成膜助剂，所述成膜助剂的结构表达式为：其中，所述R₁、R₂各自独立地表示氢原子、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C2-C20的烯基、取代或未取代的C2-C20的炔基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基、取代或未取代的C1-C10的羧基、取代或未取代的C1-C10的酰胺基中的任一种。

作为一种优选的技术方案，所述成膜助剂的反应原料至少包括：其中，所述R₃、R₄各自独立地表示氢原子、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C2-C20的烯基、取代或未取代的C2-C20的炔基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基中的任一种。

作为一种优选的技术方案，所述的摩尔比为(2-1)：(1-2)。

作为一种优选的技术方案，所述R₃、R₄各自独立地表示C1-C10的饱和脂肪烷基、C1-C10的不饱和脂肪烷基、C3-C10的环烷基中的任一种。

作为一种优选的技术方案，所述R₃表示C1-C6的饱和脂肪烷基。

作为一种优选的技术方案，所述R₄表示C1-C8的饱和脂肪烷基。

作为一种优选的技术方案，所述成膜助剂的反应原料还包括催化剂I和催化剂II。

作为一种优选的技术方案，所述催化剂II选自醇钠、氢氧化物、季胺盐中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述季胺盐选自四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵中的一种或多种。