一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于：加入水、乳化劑、丙烯酸，升溫至45℃，攪拌45min，加入A單體、抗菌性材料和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，乳化40~60min，升溫到80℃保溫，滴加引發(fā)劑B，滴加時(shí)間0.5~2.5h，滴加完反應(yīng)2h，得核層乳液；向核層乳液中同時(shí)滴加單體C和引發(fā)劑D，滴加時(shí)間1~3h，滴加完75~85℃，保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，75~85℃保溫反應(yīng)1~3h，再加入金屬鹽，調(diào)節(jié)pH到4.0，75~85℃保溫反應(yīng)時(shí)間1~2h，降溫到50℃，加入交聯(lián)劑，反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)pH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯，調(diào)節(jié)溫度為75~85℃，反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；所得丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料具有良好的耐光性和抗菌性，且生產(chǎn)工藝環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料的制備方法，特別涉及一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸酯系乳液涂料是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)乳液涂料，它既可以應(yīng)用在建筑工業(yè)中做內(nèi)外墻涂料和屋面防水材料，又可以應(yīng)用于紡織工業(yè)中做織物涂層劑，在皮革工業(yè)中做皮革涂飾劑，同時(shí)也可以應(yīng)用于金屬、木材涂料、道路標(biāo)線涂料、紙張和紡織的粘合劑等。但由于使用的領(lǐng)域常接觸太陽(yáng)光，由于太陽(yáng)光線中含有大量對(duì)有色物體有害的紫外光，其波長(zhǎng)約29(T460nm，這些有害的紫外光通過(guò)化學(xué)上的氧化還原作用，使涂料發(fā)生顏色的變化，影響涂層表面外觀。
[0003]丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂的耐光性常采用加入紫外線吸收劑和抗氧化劑提高耐光性，但傳統(tǒng)的合成抗氧化劑有叔丁基羥基茴香醚、過(guò)氧化氫叔丁基、叔丁基對(duì)苯二酚等，具有較大的毒副作用和致癌性，聚苯胺用良好的耐光性，將其與丙烯酸酯類(lèi)單體聚合，可以提高丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂的耐光性。
[0004]目前，傳統(tǒng)抗菌性能所使用的抗菌性材料添加量大，而選擇高效的抗菌性材料勢(shì)在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，采用核殼聚合的方式，在核層中加入抗菌性材料和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，提高丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂的抗菌性，并采用聚苯胺、十二烷基氧基苯甲酸、鹽酸、對(duì)十二烷基苯磺酰氯提高了殼層的耐光性，同時(shí)對(duì)十二烷基苯磺酸氯提供核層抗菌劑的釋放，該工藝具有環(huán)保、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于:
(O向反應(yīng)容器中加入以下配比的原料:水45飛5重量份、乳化劑0.5^1.8重量份、丙烯酸0.3^2.7重量份，升溫至45°C，攪拌45min，加入A單體、抗菌性材料0.θ1~θ.05重量份和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.2~0.5重量份，乳化4(T60min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加引發(fā)劑B為0.3^0.6重量份，滴加時(shí)間0.5^2.5h，滴加完反應(yīng)2h，得核層乳液；所述A單體是由:丙烯酸丁酯5~7重量份、甲基丙烯酸甲酯3飛重量份、丙烯酸乙酯
3.5^4.5重量份、苯乙烯0.2^0.6重量份混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C和0.3^0.5重量份的引發(fā)劑D，滴加時(shí)間l~3h，滴加完75~85°C，保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺f 2重量份和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸2~3重量份，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，75~85°C保溫反應(yīng)f 3h，再加入金屬鹽0.5^1.0重量份，調(diào)節(jié)pH到4.0，75~85°C保溫反應(yīng)時(shí)間l~2h，降溫到50°C，加入交聯(lián)劑0.2重量份，反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)pH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.1~θ.4重量份，調(diào)節(jié)溫度為75^85°C，反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯酸丁酯3飛重量份、甲基丙烯酸甲酯3.5^5.5重量份、丙烯酰胺
3.5飛.5重量份、苯乙烯2~4.5重量份混合組成。
[0007]所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉與脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比2:1混合的混合物；抗菌性材料為7-蕓香糖甙、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇、鹽酸阿霉素中的任意一種；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的粒徑為20目^80目；引發(fā)劑B為過(guò)硫酸銨、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉中的任意一種；引發(fā)劑D為水楊酸與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉按重量比1:3的混合物；聚苯胺粒徑為20nm ;金屬鹽為硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸鋯中的任意一種；交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、四羥甲基硫酸磷、N-羥乙基乙二胺、4-乙酰氨基水楊酸、去甲腎上腺素、酰氧基硅烷中的任意一種。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)為了提高聚苯胺與丙烯酸酯類(lèi)單體的聚合，引發(fā)劑采用水楊酸與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉提高聚合的效率；
(2)質(zhì)子酸鹽酸和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸使聚苯胺與丙烯酸酯類(lèi)單體在主鏈上聚合，提聞主鏈的耐光性；
(3)金屬鹽對(duì)聚苯胺和丙烯酸酯類(lèi)單體進(jìn)行固定，有利于提高耐光效果；
(4)對(duì)十二烷基苯磺酰氯接枝到聚苯胺和丙烯酸酯類(lèi)單體中，提高了材料的耐光性；
(5)抗菌劑和陽(yáng)離子丙烯酰胺混合使用，具有抗菌效率高的優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了更好地理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0010]實(shí)例一
(1)向500ml的三口瓶加入以下配比的原料:水45g、十二烷基苯磺酸鈉0.33g與脂肪醇聚氧乙烯醚0.17g、丙烯酸0.3g,升溫至45°C,攪拌45min,加入A單體、7-蕓香糖式0.01g和粒徑為20目的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.2g，乳化40min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加用5g水溶解的過(guò)硫酸銨溶液5.3g，滴加時(shí)間0.5h，滴加完反應(yīng)2h，得核層乳液；
所述A單體是由:丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯3g、丙烯酸乙酯3.5g、苯乙烯0.2g混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C、水楊酸0.075g與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉0.225g，滴加時(shí)間lh，滴加完75°C，攪拌保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺Ig和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸2g，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，75°C攪拌保溫反應(yīng)lh，再加入硫酸亞鐵0.5g，調(diào)節(jié)pH到4.0，75°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間lh，降溫到50°C，加入羥甲基丙烯酰胺0.2g，攪拌反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)PH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.lg，調(diào)節(jié)溫度為75°C，攪拌反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯 酸丁酯3g、甲基丙烯酸甲酯3.5g、丙烯酰胺3.5g、苯乙烯2g混合而成。
[0011]實(shí)例二
(I)向500ml的三口瓶加入以下配比的原料:水65g、十二烷基苯磺酸鈉1.2g與脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g、丙烯酸2.7g,升溫至45°C,攪拌45min,加入A單體、長(zhǎng)春新堿0.05g和粒徑80目的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.5g，乳化60min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加用5g水溶解的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽溶液5.6g，滴加時(shí)間2.5h，滴加完攪拌反應(yīng)2h，得核層乳液；
所述A單體是由:丙烯酸丁酯7g、甲基丙烯酸甲酯5g、丙烯酸乙酯4.5g、苯乙烯0.6g混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C、水楊酸0.125g與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉0.375g，滴加時(shí)間3h，滴加完85°C，攪拌保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺2g和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸3g，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，85°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，再加入硫酸鋁1.0g,調(diào)節(jié)pH到4.0，85°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間2h，降溫到50°C，加入N-羥乙基乙二胺0.2g，攪拌反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)PH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.4g，調(diào)節(jié)溫度為85°C，攪拌反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯5.5g、丙烯酰胺6.5g、苯乙烯4.5g混合組成。
[0012]實(shí)例三
(1)向500ml的三口瓶加入以下配比的原料:水55g、十二烷基苯磺酸鈉0.77和脂肪醇聚氧乙烯醚0.38g、丙烯酸1.5g,升溫至45°C,攪拌45min,加入A單體、紫杉醇0.03g和粒徑50目的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.35g，乳化50min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)lh，滴加用5g水溶解的偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽溶液5.45g，滴加時(shí)間1.5h，滴加完反應(yīng)2h,得核層乳液；
所述A單體是由:丙烯酸丁酯6g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯4g、苯乙烯0.4g混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C、水楊酸0.lg、對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉
0.3g，滴加時(shí)間2h，滴加完80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h，再加聚苯胺1.5g和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸2.5g，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h，再加入硫酸鋯0.75g，調(diào)節(jié)pH到4.0，80°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間1.5h，降溫到50°C，加入4-乙酰氨基水楊酸0.2g，攪拌反應(yīng)時(shí)間30min,加氨水調(diào)pH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.25g，調(diào)節(jié)溫度為80°C，攪拌反應(yīng)30min,得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4.5g、丙烯酰胺5g、苯乙烯3.25g混合組成。
[0013]實(shí)例四
(1)向500ml的三口瓶加入以下配比的原料:水45g、十二烷基苯磺酸鈉0.33g與脂肪醇聚氧乙烯醚0.17g、丙烯酸0.3g,升溫至45°C,攪拌45min,加入A單體、鹽酸阿霉素0.01g和粒徑為20目的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.2g，乳化40min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加用5g水溶解的偶氮二氰基戊酸溶液5.3g，滴加時(shí)間0.5h，滴加完反應(yīng)2h，得核層乳液；
所述A單體是由:丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯3g、丙烯酸乙酯3.5g、苯乙烯0.2g混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C、水楊酸0.075g和對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉0.225g，滴加時(shí)間lh，滴加完75°C，攪拌保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺lg、對(duì)十二烷基氧基苯甲酸2g和2，6- 二氯苯甲酸0.5g，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，75°C攪拌保溫反應(yīng)lh，再加入硫酸亞鐵0.5g，調(diào)節(jié)pH到4.0，75°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間Ih,降溫到50°C，加入去甲腎上腺素0.2g,攪拌反應(yīng)時(shí)間30min,加氨水調(diào)pH值至5,加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.1g和乙二胺四乙酸二鈉鈣0.3g，調(diào)節(jié)溫度為75°C，攪拌反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯酸丁酯3g、甲基丙烯酸甲酯3.5g、丙烯酰胺3.5g、苯乙烯2g混合。
[0014]實(shí)例五
(1)向500ml的三口瓶加入以下配比的原料:水65g、十二烷基苯磺酸鈉1.2g與脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g、丙烯酸2.7g,升溫至45°C,攪拌45min,加入A單體、紫杉醇0.05g和粒徑80目的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.5g，乳化60min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加用5g水溶解的偶氮二異丙基咪唑啉溶液5.6g，滴加時(shí)間2.5h，滴加完攪拌反應(yīng)2h，得核層乳液；
所述A單體是由:丙烯酸丁酯7g、甲基丙烯酸甲酯5g、丙烯酸乙酯4.5g、苯乙烯0.6g混合而成；
(2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C和水楊酸0.125g與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉0.375g，滴加時(shí)間3h，滴加完85°C，攪拌保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺2g和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸3g，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，85°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，再加入硫酸鋁1.0g，調(diào)節(jié)pH到4.0，85°C保溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間2h，降溫到50°C，加入酰氧基硅烷0.2g，攪拌反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)pH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.4g和L-谷氨酰胺0.4g，調(diào)節(jié)溫度為85°C，攪拌反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料；
所述C單體是由:丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯5.5g、丙烯酰胺6.5g、苯乙烯4.5g混合組成。
[0015]下面通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果:
為了定量描述丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的耐光性能，采用分光光度儀進(jìn)行檢測(cè)，以得到反色差值Λ Ε，來(lái)描述丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂的耐光性。Λ E代表了顏色變化程度，Δ E越大，顏色改變?cè)矫黠@。一般來(lái)說(shuō)，Λ E值為O~1.5屬輕微變化；Λ E值為1.5~3.0屬可感變化；Λ E值為3.0~6.0屬明顯變化(參見(jiàn)王芳，黨高潮，王麗琴，幾種有機(jī)文物保護(hù)聚合物涂料的光降解[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)，2005, 35 (5):56~58)。
[0016]表1丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料所成膜對(duì)供試菌種的抗菌率(％)
【權(quán)利要求】
1.一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于: (O向反應(yīng)容器中加入以下配比的原料:水45飛5重量份、乳化劑0.5^1.8重量份、丙烯酸0.3^2.7重量份，升溫至45°C，攪拌45min，加入A單體、抗菌性材料0.01~0.05重量份和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.2~0.5重量份，乳化4(T60min，升溫到75°C通回流水，升溫到80°C保溫lh，滴加引發(fā)劑B為0.3^0.6重量份，滴加時(shí)間0.5^2.5h，滴加完反應(yīng)2h，得核層乳液； 所述A單體是由:丙烯酸丁酯5~7重量份、甲基丙烯酸甲酯3飛重量份、丙烯酸乙酯3.5^4.5重量份、苯乙烯0.2^0.6重量份混合而成； (2)向步驟(1)所得核層乳液中同時(shí)滴加單體C和0.3^0.5重量份的引發(fā)劑D，滴加時(shí)間l~3h，滴加完75~85°C，保溫反應(yīng)2h，再加聚苯胺f 2重量份和對(duì)十二烷基氧基苯甲酸2~3重量份，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，75~85°C保溫反應(yīng)f 3h，再加入金屬鹽0.5^1.0重量份，調(diào)節(jié)pH到4.0，75~85°C保溫反應(yīng)時(shí)間f 2h，降溫到50°C，加入交聯(lián)劑0.2重量份，反應(yīng)時(shí)間30min，加氨水調(diào)pH值至5，加入對(duì)十二烷基苯磺酰氯0.1~0.4重量份，調(diào)節(jié)溫度為75~85°C，反應(yīng)30min，得所述的耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料； 所述C單體是由:丙烯酸丁酯3飛重量份、甲基丙烯酸甲酯3.5^5.5重量份、丙烯酰胺3.5飛.5重量份、苯乙烯2~4.5重量份混合組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉與脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比2:1混合的混合物。
3.如權(quán)利要求1 所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述抗菌性材料為7-蕓香糖甙、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇、鹽酸阿霉素中的任意一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的粒徑為20目~80目。
5.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑B為過(guò)硫酸銨、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉中的任意一種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑D為水楊酸與對(duì)硝基苯偶氮水楊酸鈉按重量比1:3的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述聚苯胺粒徑為20nm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽為硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸鋯中的任意一種。
9.如權(quán)利要求1所述的一種耐光與抗菌性水性丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂涂料的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、四羥甲基硫酸磷、N-羥乙基乙二胺、4-乙酰氨基水楊酸、去甲腎上腺素、酰氧基硅烷中的任意一種。
【文檔編號(hào)】C08F2/26GK104004430SQ201410263333
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月15日
【發(fā)明者】朱蕾, 高曉琳 申請(qǐng)人:朱蕾