[发明专利]环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子技术领域，涉及一种环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备方法；本发明同时还涉及以该有环氧基丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物在制备室内调湿涂料中的应用。

背景技术

空气湿度是一项与人体健康和工作生活密切相关的重要环境参数，过高过低都会影响人们的正常生活。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003规定，室内相对湿度标准值，夏季空调房间为40%～60%，冬季采暖房间为30%～60%，综合考虑微生物生长、人体发病、物品变质以及舒适度等各种因素，公认最佳相对湿度范围是40%～60%。控制室内湿度对生产生活都显得十分重要，尤其对南方潮湿和北方干旱地区，调节湿度尤为重要。

调湿涂料是具有吸、放湿特性的功能涂料，可以在被涂物的表面上形成具有保护、装饰、调湿功能的涂膜。作为调湿性能的调湿涂料应具备以下特征：1）具有优良的通透性。2）具有优良的吸水性和保水性。3）涂膜吸水后不能起泡、脱落，墙体不能变形，否则就没有意义。传统的调湿涂料，按成膜物来源可分为无机型、有机型和有机/无机复合调湿涂料，他们都因存在以下缺点而很少商品化，大多只停留在研究阶段：1）调湿效果不明显；2）涂层在高湿环境下易粉化脱落；3）当底材透水或涂层遇水时，涂膜会起泡脱落，影响其美观和性能。

中国专利CN200810187001.6公开了一种无皂核壳乳液型两亲聚合物树脂，由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN200810017742.X提供了一种具有亲水性和亲油性的两亲聚合物树脂，由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺，己二酰肼等单体聚合而成。CN200810187002.0提供了一种乳液型两亲聚合物树脂，由不饱和烃基酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸 羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN200810187003.5提供了一种无皂乳液型两亲聚合物树脂，由不饱和烃基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体聚合而成。CN201010233081.1提供了一种马铃薯接枝乳液，是由马铃薯淀粉、不饱和烃基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等单体接枝聚合而成。以上述各聚合物树脂为涂料主要成膜物，结合各类无机高分子填料，制备的涂料集装饰性、调湿性、通透性、保温、防结露、耐水耐碱、抗菌等为一体，作为内墙调试涂料具有很好的应用前景。但是，这些聚合物树脂的配方及制备工艺比较复杂，而且其成膜性及热稳定性不够理想。

甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）是一种（甲基）丙烯酸酯缩水甘油醚类单体，无色透明液，不溶于水，易溶于有机溶剂，对皮肤和粘膜有刺激性，几乎无毒。由于GMA环氧基及不饱和双键都具有较高的反应活性，将其应用于对丙烯酸酯乳液的改性，可以提高涂料的耐候性和成膜性能。同时环氧基和羧基反应以后都会有残余的羟基存在，这些羟基不足以形成亲水性的固化聚合物，但是它们的极性足以使聚合物粘结到木头、灰泥、砖墙、水泥和金属上，从而提高了涂料的附着力和耐洗刷性能。因此对其进行研究探讨有着极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种配方简单，成膜性及热稳定性良好的环氧基丙烯酸酯共聚物乳液；

本发明的另一目的是提供一种上述环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法；

本发明的目的之三，是以环氧基丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物用于生产内墙调湿涂料。

（一）环氧基丙烯酸酯共聚物乳液的制备

本发明的环氧基丙烯酸酯共聚物乳液，是以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为共聚单体，不饱和烃基酸为功能单体，甲基丙烯酸酯缩水甘油酯为功能性单体，以去离子水为溶剂，离子型乳化剂和非离子乳化剂的复合物为复合乳化剂，碳酸氢钠为中和剂，以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂引发聚合而形成的自交联网状聚合物。

所述各原料按以下重量份进行配比：

甲基丙烯酸甲酯1~50份，丙烯酸丁酯1~50，不饱和烃基酸1~30，甲基丙烯酸缩水甘油酯1~30份，碳酸氢钠1~10份、引发剂1~10份、复合乳化剂1~10份，去离子水1~50份。