專利名稱：一種苯乙烯－丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法。該乳液配成外墻涂料后，綜合性能優(yōu)良，耐候性可達(dá)800小時(shí)以上，耐玷污性＜6％。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的苯丙乳液，主要用作內(nèi)墻涂料，因其具有優(yōu)異的耐水性和耐擦洗性，且是環(huán)境友好型的，但用在外墻，苯丙乳液配成的涂料多為低檔涂料，因其耐候性往往只有400小時(shí)，難與耐候性優(yōu)良的純丙乳液相媲美，后者耐候性可達(dá)800小時(shí)以上，但就成本而言，苯丙乳液比純丙乳液要低得多。而國外廠家生產(chǎn)的苯丙乳液，有的雖有很好的耐候性，但耐玷污性卻不理想，耐玷污性＞10％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的且能使外墻苯丙乳膠涂料的耐候性、耐玷污性大幅度提高，同時(shí)其它綜合性能優(yōu)異的苯丙乳液。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的耐候和耐玷污的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液，是以水為介質(zhì)，以苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸為共聚單體，并加入乳化劑和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)合成的。聚合反應(yīng)過程為在反應(yīng)器中加入計(jì)量的水、乳化劑、保護(hù)膠和少量經(jīng)預(yù)乳化的混合單體，待溫度達(dá)70℃，加入部分引發(fā)劑；反應(yīng)20～30min后，開始滴加剩余的已乳化好的單體和引發(fā)劑的混合物，在70～85℃的條件下，3～4小時(shí)內(nèi)滴加完畢；升溫至90℃，保溫1小時(shí)后，降溫并用氨水中和出料。
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中各組成成分的重量百分比為水40～55％，苯乙烯18～30％，(甲基)丙烯酸酯18～30％，(甲基)丙烯酸0.5～3％，乳化劑0.5～4％，引發(fā)劑0.1～0.5％，保護(hù)膠0.1～0.5％。其中，(甲基)丙烯酸酯單體是由丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸異丙酯中的至少一種組成的；(甲基)丙烯酸單體是丙烯酸或甲基丙烯酸中的一種；乳化劑是磺化琥珀酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚組合物，其中，磺化琥珀酸酯占70～90重量％，壬基酚聚氧乙烯醚占10～30重量％；引發(fā)劑是過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種；保護(hù)膠是羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉中的一種。
本發(fā)明制成的苯乙烯-丙烯酸酯乳液綜合性能優(yōu)良，配成的外墻涂料耐候性可達(dá)800小時(shí)以上，耐玷污性＜6％。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
實(shí)施例1在裝有電動(dòng)攪拌器、螺旋管式冷凝器、溫度計(jì)的反應(yīng)器中制備乳液。首先按如下配方組成苯乙烯30％、所述的百分比組成為占乳液總量中的重量百分比，下同，丙烯酸丁酯21％、甲基丙烯酸甲酯2％、甲基丙烯酸1％、磺化琥珀酸酯3％、壬基酚聚氧乙烯醚0.4％、聚丙烯酰胺0.3％、過硫酸鉀0.3％、去離子水42.0％，將單體與部分乳化劑和水加入乳化器中乳化備用，然后將剩余乳化劑、水、保護(hù)膠和少量已預(yù)乳化好的混合單體加入反應(yīng)器中。待溫度達(dá)70℃，加入部分引發(fā)劑，反應(yīng)25min后，開始滴加剩余的已乳化好的單體和引發(fā)劑的混合物。在85℃左右3小時(shí)內(nèi)滴加完畢，然后升溫至90℃，保溫1小時(shí)。最后降溫并用氨水中和出料。合成出的苯丙乳液綜合性能優(yōu)良，配成的外墻涂料耐侯性可達(dá)900小時(shí)，耐玷污性為4％。
實(shí)施例2合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例1，不同之處在于將實(shí)施例1的引發(fā)劑過硫酸鉀換為過硫酸銨。合成出的苯丙乳液綜合性能見表1。
實(shí)施例3合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例1，不同之處在于將實(shí)施例1的聚合單體之一甲基丙烯酸甲酯換為甲基丙烯酸異丙酯，另一聚合單體甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％，將去離子水的量由42.0％降為40.5％。合成出的苯丙乳液綜合性能見表1。
實(shí)施例4合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例1，不同之處在于將實(shí)施例1的共聚單體苯乙烯的量由30％降低到25％，將引發(fā)劑過硫酸鉀換為過硫酸銨，將去離子水的量由42.0％提高到47.0％。合成出的苯丙乳液綜合性能見表1。
實(shí)施例5合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例4，不同之處在于將實(shí)施例4的聚合單體之一甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％，將保護(hù)膠聚丙烯酰胺換為聚丙烯酸鈉，并將去離子水的量由47.0％降為45.5％。合成出的苯丙乳液綜合性能見表2。
實(shí)施例6合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例4，不同之處在于將實(shí)施例4的保護(hù)膠聚丙烯酰胺換為聚丙烯酸鈉，將引發(fā)劑過硫酸銨換為過硫酸鉀。合成出的苯丙乳液綜合性能見表2。
實(shí)施例7合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例4，不同之處在于將實(shí)施例4的聚合單體之一甲基丙烯酸甲酯換為甲基丙烯酸異丙酯，另一聚合單體甲基丙烯酸的量由1％提高到2.5％。合成出的苯丙乳液綜合性能見表2。
實(shí)施例8合成配方、工藝過程及條件同實(shí)施例1，不同之處在于將實(shí)施例1的保護(hù)膠聚丙烯酰胺換為羥甲基纖維素，將引發(fā)劑過硫酸鉀換為過硫酸銨。合成出的苯丙乳液綜合性能見表2。
表1 實(shí)施例1～4的配方及合成乳液的綜合性能

*為任基酚聚氧乙烯醚；**表示綜合性能均達(dá)國家乳液外墻涂料優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。
表2 實(shí)施例5～8的配方及合成乳液的綜合性能

*為任基酚聚氧乙烯醚；**表示綜合性能均達(dá)國家乳液外墻涂料優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于該共聚物乳液是以水為介質(zhì)，以苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸為共聚單體，并加入乳化劑和引發(fā)劑進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)合成的，各組成成分的重量百分比為水40～55％，苯乙烯18～30％，(甲基)丙烯酸酯18～30％，(甲基)丙烯酸0.5～3％，乳化劑0.5～4％，引發(fā)劑0.1～0.5％，保護(hù)膠0.1～0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于(甲基)丙烯酸酯單體是由丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸異丙酯中至少一種組成的；(甲基)丙烯酸單體是丙烯酸或甲基丙烯酸；乳化劑是磺化琥珀酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚的組合物，其中，磺化琥珀酸酯占70～90重量％，壬基酚聚氧乙烯醚占10～30重量％；引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨；保護(hù)膠是羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的合成方法，其特征在于聚合反應(yīng)過程為在反應(yīng)器中加入計(jì)量的水、乳化劑、保護(hù)膠和少量經(jīng)預(yù)乳化的混合單體，待溫度達(dá)70℃，加入部分引發(fā)劑；反應(yīng)20～30min后，開始滴加剩余的已乳化好的單體和引發(fā)劑的混合物，在70～85℃的條件下，3～4小時(shí)內(nèi)滴加完畢；升溫至90℃，保溫1小時(shí)后，降溫并用氨水中和出料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑用苯乙烯－丙烯酸酯乳液的合成方法，主要解決目前用作外墻涂料的苯丙乳液耐候性差以及用作外墻涂料的同類產(chǎn)品耐玷污性不理想的問題。本發(fā)明通過采用以重量百分比計(jì)包括(a)水40～55％，(b)苯乙烯18～30％，(c)(甲基)丙烯酸酯18～30％，(d)(甲基)丙烯酸0.5～4％；各組分混合后在引發(fā)劑和乳化劑的參與下，在70～85℃進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，制成苯乙烯－丙烯酸酯乳液。該苯丙乳液綜合性能優(yōu)良，配成的外墻涂料耐候性可達(dá)800小時(shí)以上，耐玷污性＜6％。
文檔編號C09D125/00GK1872888SQ20061002850
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者吳濱, 張慶芳, 印俊, 馬建學(xué), 邵敬銘 申請人:上海華誼丙烯酸有限公司