[发明专利]改性无溶剂丙烯酸酯分散体、水性涂料及其制备方法和彩砂的制备方法

说明书

本发明一种改性无溶剂丙烯酸酯分散体、改性无溶剂丙烯酸酯分散体的制备方法、水性涂料、水性涂料的制备方法及彩砂的制备方法。该分散体不含有溶剂，分子量较小，渗透性和润湿性好，提高染色效果，减小色差，并且使染色更牢固和均匀。本发明制备的砂子染色性好、耐候性好，耐水以及耐化性好。

技术领域

本发明涉及一种改性无溶剂丙烯酸酯分散体、水性涂料及其制备方法和彩砂的制备方法。

背景技术

色彩丰富的砂子作为一种重要的“装饰调味素”，在真石漆、环氧地坪、浮雕、玻纤沥青瓦等建材领域得到广泛使用，需求逐年增加。然而天然彩石资源的无序开采已造成生态环境的破坏，随着环保政策对于矿源的严格要求，天然彩砂的供应越来越受限。同时，天然彩砂由于从自然界中直接破碎，所以大多数色泽混沌，强度差，容易粉化，批次色差大给生产使用带来困难。部分色泽鲜艳的天然彩砂，数量较少，且价格昂贵，局限性大。通过一定工艺制造的彩砂，具有色泽多样、丰富、色彩鲜艳，颜色一致，粒度均匀硬度高，耐久性好等优点，已逐渐成为生产现代真石漆涂料的首选材料。因此迫切需要研制一种能达到天然彩砂的使用效果且价格合理，制备工艺简单，符合资源节约型生产要求的彩砂制备工艺。

非天然彩砂生产目前采用的方法有：常温染色法、树脂固化法、高温烧结法。近年来随着工艺的改进，出现了陶瓷彩釉法。但上述方法都存在一些不足，常温染色法是将石英砂和有机染料直接搅拌混合，该法制备的彩砂，容易掉色，并且耐候性差。高温烧结法和陶瓷彩釉法需要的温度都较高，对设备要求较高，并且能耗较大。目前常用的树脂固化法大多采用的溶剂型丙烯酸树脂，使用了大量溶剂，不环保，对环境影响较大。CN 104261711 B采用水性环氧树脂固化法制备彩砂，存在染色牢度、耐酸碱性和耐候性差的问题。CN106478861 B采用水性羟基丙烯酸乳液固化法制备彩砂，树脂对砂子润湿性差，容易出现色差，同时乳液同固化剂相容性差，交联存在一定问题。

综上，常温染色法是将石英砂和有机染料直接搅拌混合，该法制备的彩砂，容易掉色，并且耐候性差。

高温烧结法和陶瓷彩釉法需要的温度都较高，对设备要求较高，并且能耗较大。

常用的树脂固化法大多采用的溶剂型丙烯酸树脂，使用了大量溶剂，不环保，对环境影响较大。

常用的水性树脂固化法，存在色牢度、色差、耐酸碱性以及耐候性等问题。

发明内容

一种改性无溶剂丙烯酸酯分散体、改性无溶剂丙烯酸酯分散体的制备方法、水性涂料、水性涂料的制备方法及彩砂的制备方法，该分散体不含有溶剂，分子量较小，渗透性和润湿性好，提高染色效果，减小色差，并且使染色更牢固和均匀。本发明制备的砂子染色性好、耐候性好，耐水以及耐化性好。

本发明通过以下技术方案实现：

一种改性无溶剂丙烯酸酯分散体，由以下组分按照以下质量份制备而成：

所述的单体为丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、苯乙烯中的一种或者任意两种以上组分组成。

所述的分子量调节剂为2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。

所述的热分解型引发剂为叔戊基过氧化氢。

一种改性无溶剂丙烯酸酯分散体的制备方法，包括如下步骤：

1)合成丙烯酸酯树脂：在容器中加入叔碳酸缩水甘油酯，然后升温至140-170℃；接着开始滴加单体总量的30％-70％、分子量调节剂总量的一半及热分解型引发剂总量的43-63％的混合物，滴加3-5h；滴完之后，开始滴加剩余的单体、分子量调节剂的另一半及热分解型引发剂总量的10-20％的混合物，滴加1-2h；滴完后，加入剩余的热分解型引发剂，继续保温1-2h，降温至20-40℃；