[发明专利]一种双重改性自交联水性丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双重改性自交联水性丙烯酸乳液及其制备方法，醇酸树脂1％～2％；醇醚类溶剂7％～9％；核单体混合液20％～30％；壳单体混合液10％～15％；增塑剂0.5％～1.5％；中和剂1.5％～2％；纯净水40.5％～60％。该乳液先制备酸值合适的醇酸树脂，再以醇醚为溶剂，在引发剂和链转移剂的作用下，采用无皂乳液聚合与核壳乳液聚合相结合的工艺，引入自交联单体，进行醇酸树脂和有机硅双重改性丙烯酸树脂，经过增塑和胺中和，再水分散得到醇酸树脂和有机硅双重改性自交联水性丙烯酸乳液。用本发明的乳液制备的水性单组份防护涂料具有快干高光高硬度的特点。

技术领域

本发明属于水性涂料技术领域，具体为一种基于醇酸树脂和有机硅双重改性自交联水性丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术

水性丙烯酸树脂具有良好的保光性、耐候性和储存稳定性；在涂料行业领域具有很重要的地位。目前常规的水性丙烯酸树脂乳液存在硬度低，一般是通过合成含有羟基的丙烯酸分散体与水性异氰酸酯固化剂进行反应提高硬度，然而双组份工艺复杂，且活化期较短，一定程度上限制了其发展；还可以通过提高玻璃化温度改善硬度，然而存在低温硬脆且不易成膜等不足。玻璃化温度降低，则出现高温反粘问题。此外，通常采用外加乳化剂的乳液聚合工艺合成水性丙烯酸乳液存在耐水性差问题。这些缺陷严重限制了水性丙烯酸涂料的推广使用。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种双重改性自交联水性丙烯酸乳液及其制备方法。采用此方法制备的乳液具有粒径小、黏度小、固含范围广以及稳定性良好等特点，用本发明的乳液制备的涂料具有干燥速度快、硬度高、光泽度高以及耐水性优异等特点。

本发明是通过以下述技术方案来实现的。

本发明一方面，提供了一种双重改性自交联水性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，醇酸树脂制备：

将质量分数为43～55份豆油酸与16～22份多元醇、15～23份苯酐和6～13 份苯甲酸，以回流溶剂二甲苯回流，分段升温，进行酯化反应，得到醇酸树脂；

步骤2，双重改性自交联水性丙烯酸乳液制备：

将质量比为1％～2％醇酸树脂加热，在加热后的醇酸树脂中加入7％～9％的醇醚类溶剂搅拌分散，得混合液A；

在混合液A中滴加20％～30％核单体混合溶液，保温，得混合液B；

在混合液B滴加10％～15％壳单体混合溶液，保温，得混合液C；

将混合液C降温，加0.5％～1.5％的增塑剂，保温，得混合液D；

将混合液D滴加1.5％～2％的胺类中和剂，保温，得混合液E；

将混合液E在转速条件下滴加40.5％～60％的纯净水，滴加完毕后保温，降温后，即得到双重改性自交联水性丙烯酸乳液。

优选的，步骤1中，分段升温包括将温度升至180℃，反应1h，再升温至 190℃反应1h，再升温至200℃反应1h，再升温至220℃反应3h-5h至酸值到 8mgKOH/g～16mgKOH/g。

优选的，步骤2中，醇酸树脂加热温度为125℃～135℃；搅拌分散转速为 150rpm～220rpm；

滴加核单体混合溶液速率为0.8mL/min～1.2mL/min，保温1h～2h；

滴加壳单体混合溶液速率为0.8mL/min～1.2mL/min，保温1h～2h；

混合液C降温至75℃～83℃，加增塑剂保温10min～30min；