專利名稱：一種多功能丙烯酸酯乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳液，具體地說(shuō)是一種多功能丙烯酸酯乳液，該乳液加入到保溫砂漿中，可提高保溫砂漿與基材的粘結(jié)強(qiáng)度及保溫砂漿的韌性、防水性、和耐侯性。該乳液用于聚合物水泥防水涂料中，可得到一個(gè)很好的平衡值——強(qiáng)度與延伸率之間，使涂料有具有很好的防水性能。

背景技術(shù)：
我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了許多相關(guān)規(guī)定，實(shí)行建筑節(jié)能65％標(biāo)準(zhǔn)，要求城市建筑全部采用外墻外保溫技術(shù)。建設(shè)部第143號(hào)令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》2006年1月1日起鼓勵(lì)發(fā)展新型節(jié)能墻體和屋面的保溫、隔熱技術(shù)與材料；2006年7月1日起建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定在保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境舒適參數(shù)條件下，與上世紀(jì)80年代初設(shè)計(jì)建成的公共建筑相比，全年供暖、通風(fēng)、空調(diào)和照明的總能耗減少50％，2010年后逐步在各地實(shí)施節(jié)能65％、75％的標(biāo)準(zhǔn)，等等為商品砂漿的發(fā)展鋪平了道路。同時(shí)根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的報(bào)告，我國(guó)2003年水泥產(chǎn)量為8.7億噸，2004年水泥產(chǎn)量為9.7億噸，2005年為10.4億噸，2006年為12.35億噸，從1985年起我國(guó)已經(jīng)成為世界水泥生產(chǎn)第一大國(guó)，其中按照國(guó)際上30％的水泥用于拌和砂漿，這樣年使用砂漿總量將超過(guò)20億噸。而我國(guó)現(xiàn)在使用商品砂漿的使用率不到10％，根據(jù)西方國(guó)家商品砂漿的使用率80％來(lái)計(jì)算，我國(guó)預(yù)拌砂漿的市場(chǎng)潛力非常巨大。商品砂漿的關(guān)鍵技術(shù)在于乳液的合成及制造，由于我國(guó)砂漿用建筑物乳液生產(chǎn)合成起步較晚，國(guó)內(nèi)的主要高端市場(chǎng)主要被國(guó)外大公司所占據(jù)，如巴斯夫，國(guó)民淀粉公司和羅門和哈斯公司等。國(guó)內(nèi)有日出、寶利嘉、巴德夫等企業(yè)，但市場(chǎng)占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上國(guó)外的企業(yè)。
另外，建筑防水材料是建筑材料的一個(gè)重要組成部分，屬于功能性材料，建筑物和構(gòu)筑物之所以要采用防水材料其主要目的是為了防潮、防滲、防漏。我國(guó)在建筑工程防水材料方面的投入每年呈遞增趨勢(shì)。2003年，在工程總造價(jià)中防水工程造價(jià)達(dá)到15％以上，特別是地下室的防水造價(jià)比例已達(dá)工程總造價(jià)的25～30％。而在建筑防水材料中，聚合物水泥防水涂料是建設(shè)部重點(diǎn)推薦的環(huán)保型建筑防水材料，聚合物水泥防水涂料的基料是丙烯酸乳液。
現(xiàn)有技術(shù)中的丙烯酸乳液功能單一，要么適合保溫砂漿，要么符合聚合物水泥防水涂料要求，而同時(shí)滿足保溫砂漿和聚合物水泥防水涂料性能的乳液，則沒有。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種多功能丙烯酸酯乳液，該乳液既適合保溫砂漿又適合聚合物防水涂料性能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種多功能丙烯酸酯乳液，以重量百分比計(jì)包括 (a)、去離子水35～45％； (b)、引發(fā)劑0.2～0.4％，引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨； (c)、乳化劑2～5％，乳化劑包括反應(yīng)性乳化劑和常用乳化劑，其中反應(yīng)性乳化劑占乳化劑總量的1～2％，反應(yīng)性乳化劑選自磺酸鹽類的乙烯基磺酸鈉(SVS)或烯丙基羥丙基磺酸鈉(COPS-1)；常用乳化劑選自十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DOWFAX2A1)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)、壬基酚聚氧乙烯醚(TRITONX-405)、烷基醇聚醚型非離子(A-980)或乙氧基酚醚硫酸銨(CO-436)； (d)、C4～C12的丙烯酸烷基酯20～40％；C4～C12的丙烯酸烷基酯選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種； (e)、C4的甲基丙烯酸烷基酯5～20％，C4的甲基丙烯酸烷基酯選自甲基丙烯酸甲酯； (f)、芳基不飽和單體5～20％，芳基不飽和單體選自苯乙烯； (g)、C3～C4的不飽和酸單體0.5～1％，C3～C4的不飽和酸單體選自丙烯酸或甲基丙烯酸； (h)、丙烯酰胺類功能性單體0.2～0.6％，丙烯酰胺類功能性單體選自丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺； (i)、硅烷偶聯(lián)劑0～0.3％，硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)或3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)； (j)、緩沖劑0.24～0.25％，緩沖劑選自碳酸氫鈉； (k)、二次反應(yīng)液0.05～0.06％叔丁基過(guò)氧化氫，0.5～0.6％水(含0.054％克雕白塊)； (1)、異噻唑啉酮?dú)⒕鷦?.010～0.012％，100％活性的有機(jī)硅消泡劑0.04～0.05％； 先將占反應(yīng)物18～20％的組分(a)及3.7～3.8％的組分(c)在預(yù)乳化釜中均勻混合，然后將全部的(d)、(e)、(f)、(g)、(h)及(i)組分加入到預(yù)乳化釜中，均勻攪拌30分鐘，形成預(yù)乳化液； 再取8.1％～8.2％的組分(a)、0.24～0.25％的組分(b)及0.24～0.25％的組分(j)放入容器中混合均勻，形成引發(fā)劑液； 在反應(yīng)釜中加入12.5～13.5％的組分(a)、0.036～0.038％的組分(b)、0.11～0.12％的組分(c)及5％的上述預(yù)乳化液，攪拌升溫至78～85℃，保溫20～30分鐘后，再均勻滴加引發(fā)劑液和剩余預(yù)乳化液，3～4小時(shí)滴完，滴完之后保溫1小時(shí)，降溫至70℃加入組分(k)、反應(yīng)20分鐘；降溫至40℃加入組分(1)，攪拌均勻，即得所述乳液。
本發(fā)明用在保溫砂漿中，可起增韌增強(qiáng)作用，使砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度顯著增高，硬化漿體的抗壓強(qiáng)度/抗折強(qiáng)度比增大，并使墻體材料質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率提高、砂漿收縮?。挥糜诰酆衔锼喾浪苛现?，拉伸強(qiáng)度大，延伸率高，能起到很好的防水作用。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明在聚合反應(yīng)中，反應(yīng)性乳化劑參加反應(yīng)，成為聚合物一部分，由此可以強(qiáng)化乳液型膠粘劑的內(nèi)聚力，對(duì)于乳液的耐水性、耐侯性，與水泥的相溶性，均有良好的益處。
另外，在乳液反應(yīng)過(guò)程中pH值應(yīng)控制不變，將有助于反應(yīng)，其方式采用加入緩沖溶液。
實(shí)施例1 配制預(yù)乳化液將192克去離子水、9.62克壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)、12.04克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DOWFAX2A1)、5.42克乙烯基磺酸鈉(SVS)、10.85克烯丙基羥丙基磺酸鈉(COPS-1)在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入2.17克乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、5.42克N-羥甲基丙烯酰胺、8.14克丙烯酸、357.97克丙烯酸丁酯、116.61克苯乙烯、54.24克甲基丙烯酸甲酯，加完后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得預(yù)乳化液。
配制引發(fā)劑液將81.36克去離子水、2.44克過(guò)硫酸銨及2.44克碳酸氫鈉，攪拌溶解，得引發(fā)劑液。
將130.71克去離子水、0.37克過(guò)硫酸銨、0.51克壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)，0.64克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DOWFAX2A1)，38.72克預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜中，升溫至反應(yīng)溫度，保溫20分鐘后，均勻滴加剩余的預(yù)乳化液和引發(fā)劑液，在3-4小時(shí)內(nèi)滴完，滴完后保溫1小時(shí)，然后降溫至70℃，加入0.54克叔丁基過(guò)氧化氫，5.42克水(含0.54克雕白塊)，反應(yīng)20分鐘，降溫至40℃，加入0.11克殺菌劑，0.43克消泡劑，攪拌均勻，過(guò)濾出料，得本發(fā)明所述的乳液。
實(shí)施例2 配制預(yù)乳化液將192克去離子水、9.62克烷基醇聚醚型非離子(A-980)，12.04克乙氧基酚醚硫酸銨(CO-436)、5.42克乙烯基磺酸鈉(SVS)，10.85克烯丙基羥丙基磺酸鈉(COPS-1)在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入2.17克A-151，5.42克丙烯酰胺、8.14克甲基丙烯酸、357.97克丙烯酸丁酯、170.85克苯乙烯，加完后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得預(yù)乳化液。
配制引發(fā)劑液將81.36克去離子水，2.44克過(guò)硫酸銨，2.44克碳酸氫鈉，攪拌溶解，得引發(fā)劑液。
將130.71克去離子水、0.37克過(guò)硫酸銨、0.51克烷基醇聚醚型非離子(A-980)，0.64克乙氧基酚醚硫酸銨(CO-436)，38.72克預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜中，升溫至反應(yīng)溫度，保溫30分鐘，均勻滴加剩余的預(yù)乳化液和引發(fā)劑液，在3-4小時(shí)內(nèi)滴完，滴完后保溫1小時(shí)，然后降溫至70℃，加入0.54克叔丁基過(guò)氧化氫，5.42克水(含0.54克雕白塊)，反應(yīng)20分鐘，降溫至40℃，加入0.11克殺菌劑，0.43克消泡劑，攪拌均勻，過(guò)濾出料，得本發(fā)明所述的乳液。
實(shí)施例3 配制預(yù)乳化液將192克去離子水、9.62克烷基醇聚醚型非離子(A-980)，12.04克乙氧基酚醚硫酸銨(CO-436)、5.42克乙烯基磺酸鈉(SVS)，10.85克烯丙基羥丙基磺酸鈉(COPS-1)在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入2.17克3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，5.42克N-羥甲基丙烯酰胺、8.14克甲基丙烯酸、78.85克丙烯酸乙酯，300克丙烯酸異辛酯、150克甲基丙烯酸甲酯，加完后，繼續(xù)攪拌30分鐘，得預(yù)乳化液。
配制引發(fā)劑液將81.36克去離子水，2.44克過(guò)硫酸銨，2.44克碳酸氫鈉，攪拌溶解，得引發(fā)劑液。
將130.71克去離子水、0.37克過(guò)硫酸銨、0.51克烷基醇聚醚型非離子(A-980)，0.64克乙氧基酚醚硫酸銨(CO-436)，38.72克預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜中，升溫至反應(yīng)溫度，保溫30分鐘，均勻滴加剩余的預(yù)乳化液和引發(fā)劑液，在3-4小時(shí)內(nèi)滴完，滴完后保溫1小時(shí)，然后降溫至70℃，加入0.54克叔丁基過(guò)氧化氫，5.42克水(含0.54克雕白塊)，反應(yīng)20分鐘，降溫至40℃，加入0.11克殺菌劑，0.43克消泡劑，攪拌均勻，過(guò)濾出料，得本發(fā)明所述的乳液。
實(shí)施例4 配制預(yù)乳化液將192克去離子水、9.62克壬基酚聚氧乙烯醚(TRITONX-405)，12.04克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DOWFAX2A1)，16.27克烯丙基羥丙基磺酸鈉(COPS-1)在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入2.17克KH-550，5.42克N-羥甲基丙烯酰胺、8.14克丙烯酸、78.85克丙烯酸乙酯，300克丙烯酸異辛酯、150克甲基丙烯算甲酯，加完后，繼續(xù)攪拌30分鐘，即得預(yù)乳化液。
配制引發(fā)劑液將81.36克去離子水，2.44克過(guò)硫酸銨，2.44克碳酸氫鈉，攪拌溶解，得引發(fā)劑液。
將130.71克去離子水、0.37克過(guò)硫酸銨、0.51克壬基酚聚氧乙烯醚(TRITONX-405)，0.64克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(DOWFAX2A1)，38.72克預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜中，升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)30分鐘，均勻滴加剩余的預(yù)乳化液、引發(fā)劑液，在3-4小時(shí)內(nèi)滴完，滴完后保溫1小時(shí)，然后降溫至70℃，加入0.54克叔丁基過(guò)氧化氫，5.42克水(含0.54克雕白塊)，反應(yīng)20分鐘，降溫至40℃，加入0.11克殺菌劑，0.43克消泡劑，攪拌均勻，過(guò)濾出料，得本發(fā)明所述的乳液。
下面是對(duì)實(shí)施例的評(píng)價(jià)結(jié)果
注防水性能按JC/T894-2001檢測(cè)，I(液料∶粉料＝1∶1.25)；II(液料∶粉料＝1∶1.8) 粘結(jié)強(qiáng)度按JG149-2003檢測(cè)。
權(quán)利要求
1、一種多功能丙烯酸酯乳液，以重量百分比計(jì)包括
(a)、去離子水35～45％；
(b)、引發(fā)劑0.2～0.4％，引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨；
(c)、乳化劑2～5％，乳化劑包括反應(yīng)性乳化劑和常用乳化劑，其中反應(yīng)性乳化劑占乳化劑總量的1～2％，反應(yīng)性乳化劑選自磺酸鹽類的乙烯基磺酸鈉或烯丙基羥丙基磺酸鈉；常用乳化劑選自十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽、壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚醚型非離子或乙氧基酚醚硫酸銨；
(d)、C4～C12的丙烯酸烷基酯20～40％；C4～C12的丙烯酸烷基酯選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種；
(e)、C4的甲基丙烯酸烷基酯5～20％，C4的甲基丙烯酸烷基酯選自甲基丙烯酸甲酯；
(f)、芳基不飽和單體5～20％，芳基不飽和單體選自苯乙烯；
(g)、C3～C4的不飽和酸單體0.5～1％，C3～C4的不飽和酸單體選自丙烯酸或甲基丙烯酸；
(h)、丙烯酰胺類功能性單體0.2～0.6％，丙烯酰胺類功能性單體選自丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺；
(i)、硅烷偶聯(lián)劑0～0.3％，硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷；
(j)、緩沖劑0.24～0.25％，緩沖劑選自碳酸氫鈉；
(k)、二次反應(yīng)液0.05～0.06％叔丁基過(guò)氧化氫，0.5～0.6％水，其該水含0.054％克雕白塊；
(1)、異噻唑啉酮?dú)⒕鷦?.010～0.012％，100％活性的有機(jī)硅消泡劑0.04～0.05％；
先將占反應(yīng)物18～20％的組分(a)及3.7～3.8％的組分(c)在預(yù)乳化釜中均勻混合，然后將全部的(d)、(e)、(f)、(g)、(h)及(i)組分加入到預(yù)乳化釜中，均勻攪拌30分鐘，形成預(yù)乳化液；
再取8.1％～8.2％的組分(a)、0.24～0.25％的組分(b)及0.24～0.25％的組分(j)放入容器中混合均勻，形成引發(fā)劑液；
在反應(yīng)釜中加入12.5～13.5％的組分(a)、0.036～0.038％的組分(b)、0.11～0.12％的組分(c)及5％的上述預(yù)乳化液，攪拌升溫至78～85℃，保溫20分鐘后，再均勻滴加引發(fā)劑液和剩余預(yù)乳化液，3～4小時(shí)滴完，滴完之后保溫1小時(shí)，降溫至70℃加入組分(k)，反應(yīng)20分鐘；降溫至40℃加入組分(1)，攪拌均勻，即得所述乳液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能丙烯酸酯乳液，該乳液由去離子水、引發(fā)劑、乳化劑，C4-C12的丙烯酸烷基酯、C4-C12的甲基丙烯酸烷基酯、芳基不飽和單體，C3-C4的不飽和酸單體、丙烯酰胺類功能性單體，硅烷偶聯(lián)劑等組分，通過(guò)機(jī)械攪拌使烯屬不飽和單體分散在水中，在引發(fā)劑作用下進(jìn)行自由基聚合而得。該乳液用在保溫砂漿中，可起增韌增強(qiáng)作用，使砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度顯著增高，硬化漿體的抗壓強(qiáng)度/抗折強(qiáng)度比增大，并使墻體材料質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率提高、砂漿收縮??；用于聚合物水泥防水涂料中，拉伸強(qiáng)度大，延伸率高，能起到很好的防水作用。
文檔編號(hào)C08F2/12GK101386663SQ20081020191
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者鄭柏存, 傅樂峰, 王小兵 申請(qǐng)人:上海三瑞高分子材料有限公司