[发明专利]一种用于可低温固化的丙烯酸聚合物乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于可低温固化的丙烯酸聚合物乳液及其制备方法，属化工涂料防护领域。 

背景技术

随着资源和能源危机的出现和人类对环境与健康意识的不断增强，一种低温或常温固化的水性涂料代表了低污染、节能型涂料的主要方向。用水代替有机溶剂从安全、成本、毒性及环境污染各方面都是非常重要的，但水的表面张力大、潜热大、挥发慢，且受潮气影响大等特性致水性涂料的性能难以达到溶剂型涂料的水平。为了不断改善水乳性涂料的性能，水性聚合物的混合技术以及特种单体的合成一直是该领域研究的热点。丙烯酸乳胶涂料由于具有优异的保光保色性、耐候性和力学性能而获得广泛应用，成为目前水性涂料中的重要品种，目前市场上的丙烯酸乳胶涂料主要是热塑性型的，其涂膜的光泽、耐水性、耐心溶剂性和耐污染性较差，硬度及抗张强度等力学性能也相对不足，交联型(即热固型丙烯酸乳胶涂料)在固化成膜过程中可形成维网状结构，使涂膜的耐水性、耐污染性和力学性能显著提高。水性涂料的交联方法有烘烤交联和室温交联，烘烤交联需要消耗能量，使用不方便，因此，人们更重视其室温交联的研究，常规的低温或室温交联丙烯酸乳胶涂料交联密度小，涂膜的性能较差，但应其 在施工过程中不需消耗能源，使用方便，特别适合于不能烘烤的场合，最大限度地节约了能源和资源。 

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用双丙酮双丙烯酸酰胺在酸催化条件下发生脱水反应，可实现丙烯酸乳胶涂料的低温或常温交联固化，本发明其特征在于该用于可低温固化的丙烯酸聚合物乳液主要由：去离子水、二己基硫代丁二酸钠、碳酸钾、过硫酸铵、双十三烷基硫代丁二酸钠、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-异丁氧基羟甲基丙酰胺、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲醛合次硫酸氢钠、叔丁基过氧化氢等组成。 

所述的一种用于可低温固化的丙烯酸聚合物乳液。按以重量份为：去离子水70～90；二己基硫代丁二酸钠0.1～0.8；碳酸钾0.1～0.3；过硫酸铵0.1～0.3；双十三烷基硫代丁二酸钠0.2～0.6；丙烯酸丁酯35～45；甲基丙烯酸甲酯35～45；N-异丁氧基羟甲基丙酰胺10～15；丙烯酸-2-乙基己酯4.0～8.0；甲基丙烯酸异冰片酯2.0～6.0；甲醛合次硫酸氢钠0.1～0.5；叔丁基过氧化氢0.01～0.08等组成。 

所述的一种用于可低温固化的丙烯酸聚合物乳液，其制备方法为： 

聚合反应在装有计量器的常用反应器中进行，先将去离子水加热然后一次性加入二己基硫代丁二酸钠、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲 酯、N-异丁氧基羟甲基丙酰胺、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯，反应2h，然后再加入过硫酸铵、双十三烷基硫代丁二酸钠和碳酸钾，反应3h，反应温度保持在60℃～80℃，待大部单体聚合后，再加入甲醛合次硫酸氢钠、叔丁基过氧化氢，使残存游离反应单体反应完全，其所得乳液的固体分为52％，密度为1.07g/cm3，PH值为3.1。 

具体实施方法 

(1)按重量比分别称取去离子水85.6、二己基硫代丁二酸钠0.5、碳酸钾0.136、过硫酸铵0.237、双十三烷基硫代丁二酸钠0.319、丙烯酸丁酯39、甲基丙烯酸甲酯39、N-异丁氧基羟甲基丙酰胺12、丙烯酸-2-乙基己酯6.0、甲基丙烯酸异冰片酯4.0、甲醛合次硫酸氢钠0.180、叔丁基过氧化氢0.012，备用。 

(2)聚合反应在装有计量器的常用反应器中进行，先将去离子水加热然后一次性加入二己基硫代丁二酸钠、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-异丁氧基羟甲基丙酰胺、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯，反应2h，然后再加入过硫酸铵、双十三烷基硫代丁二酸钠和碳酸钾，反应3h，反应温度保持在60℃～80℃，待大部单体聚合后，再加入甲醛合次硫酸氢钠、叔丁基过氧化氢，使残存游离反应单体反应完全，其所得乳液的固体分为52％，密度为1.07g/cm3，PH值为3.1。