專利名稱：一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性苯丙、彈性丙烯酸酯類乳液及其聚合方法，具體為一種聚合物水 泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚合物水泥防水涂料兼具水泥與聚合物的優(yōu)良性能，是兩種材料的有機結(jié)合，不 僅具有優(yōu)異的防水性能，而且還具有良好的施工性能，因而在建筑防水領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng) 用。對聚合物水泥防水涂料而言，決定其品質(zhì)的關(guān)鍵因素是用來配制防水涂料的聚合物乳 液，要求乳液不僅要具有良好的成膜性能、韌性、防水性能，而且更重要的是必須具有優(yōu)異 的水泥相容性。有關(guān)聚合物水泥防水乳液的文獻資料所報道的合成方法，其乳化體系基本 上都是采用陰離子與非離子乳化劑復(fù)配，主要是采用十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉 與烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚搭配，通過增大非離子乳化劑的比例來提高乳液 的鈣離子穩(wěn)定性和與水泥的相容性。采用這種乳化體系來合成聚合物水泥防水乳液不可避 免存在這樣一個問題，那就是，為了改善乳液與水泥的相容性，必須提高乳化體系中非離子 乳化劑的比例，與此同時乳化劑的用量也隨之增加，因為只有這樣才能較好地保障乳液聚 合的速度和聚合穩(wěn)定性。眾多周知，乳化劑用量的增加會對乳液的成膜性能以及膠膜的韌 性、強度及耐水性等產(chǎn)生負面的影響，當然也會影響到最終聚合物水泥防水涂料的性能。當 然也有少數(shù)采用陰非離子乳化劑與非離子乳化劑復(fù)配的乳化體系，不過其陰非離子乳化劑 的選擇主要是基于含低氧乙烯醚鏈段的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚硫 酸鹽。采用這些體系，雖然可以在一定程度上降低乳化劑的用量，但是這一問題還未能從根 本上得到解決，如何在保障乳液優(yōu)異水泥相容性的同時，進一步降低乳化劑的用量，從而改 善乳液及最終涂料的綜合性能，是急切需要解決的問題。此外，在制備聚合物水泥防水乳液 時需要選擇適當?shù)挠H水性功能單體參與共聚，親水性單體的引入不僅是為了提高乳液自身 的聚合及儲存穩(wěn)定性，更重要的為了增強聚合物乳液的鈣離子穩(wěn)定性，改善聚合物乳液與 水泥的相容性。眾多文獻資料中報道采用含有羧基或酰胺基的單體作為親水性功能單體， 這在一些其它用途的乳液中是很常用的方法，也是非常行之有效的手段，但是在聚合物水 泥防水乳液的制備，它們卻不是非常合適的親水性功能單體。含有羧基的功能性單體在水 泥的強堿性條件下，乳液增稠明顯，嚴重情況下會導致破乳現(xiàn)象的發(fā)生；含有單純含酰胺基 官能團的乳液，雖然在水泥的強堿性體系下，不會出現(xiàn)增稠、破乳的狀況，但是由于酰胺基 與水泥組分作用力較弱，不利于在聚合物內(nèi)部或聚合物與水泥之間產(chǎn)生交聯(lián)，從而會影響 到最終涂膜的強度和韌性。因此，選擇合適的親水性功能單體，來制備聚合物水泥防水乳 液，保證乳液與水泥具有優(yōu)異相容性的同時，使聚合物水泥體系之間能產(chǎn)生適度交聯(lián)，從而 達到提高涂膜強度和韌性的目的，是另一個有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提供一種適合于用作建筑領(lǐng)域的聚合物水泥防水涂料、柔性防水膩子以及抗裂填充材料聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法。本發(fā)明具體技術(shù)方案如下配備的乳液成分為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽質(zhì)量百分含量為0. 0. 5%，脂 肪醇聚氧乙烯醚(甲基)丙烯酸酯質(zhì)量百分含量為0. 0.5%，丙烯酸正丁酯的質(zhì)量百 分含量為30 % 40 %，苯乙烯質(zhì)量百分含量為10 % 20 %，N-甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量百分含 量為0 10%，AMPS和N-羥甲基丙烯酰胺質(zhì)量百分含量皆為0. 1%，去離子水29 60%。步驟A 先在容器中加入去離子水、AE0(9)S04Na、AE0(9)的甲基丙烯酸酯；步驟B 然后向燒瓶中滴加丙烯酸丁酯與苯乙烯的混合單體，在30min左右勻速滴 加完畢；步驟C 將AMPS溶于去離子水中，用碳酸鈉調(diào)PH至中性，再加入N-羥甲基丙烯酰 胺，待溶解完全后，加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌10分鐘，待用；步驟D 去離子水升溫至85°C，加入10%過硫酸鈉溶液；步驟E 用2. 5%過硫酸鈉溶液滴加，反應(yīng)溫度控制在84V 86°C，滴加完畢在反 應(yīng)溫度下繼續(xù)反應(yīng)1小時，升溫至90°C保溫30min，降溫至75°C，在半個小時同時滴加2% 叔丁基過氧化氫及2%抗壞血酸水溶液去除殘余的單體，降溫至50°C以下加入適量5%氨 水調(diào)節(jié)PH值至中性，補足余水至總量。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽中脂肪醇是指具有12 18個碳原子的脂肪醇，聚氧乙 烯醚鏈段長度為9 20，硫酸鹽為胺鹽、鈉鹽或鉀鹽，特別如AE0(9)S04NH4，AE0(9)S04Na, AEO(15) S04NH4, AEO(15) S04Na, 0(9) S04NH4, 0(9) S04Na, 0(15) S04NH4, 0(15) S04Na,在乳液中， 其質(zhì)量百分含量為0. 0. 5%。脂肪醇聚氧乙烯醚(甲基)丙烯酸酯中脂肪醇是指具有12 18個碳原子的脂肪 醇，聚氧乙烯醚鏈段長度為4 20，特別如AE0 (9)(甲基)丙烯酸酯，AE0(15)(甲基)丙 烯酸酯，0(9)(甲基)丙烯酸酯，0(15)(甲基)丙烯酸酯等，在乳液中，其質(zhì)量百分含量為 0. 0. 5%。本發(fā)明的優(yōu)點在于與一般防水乳液不同，本乳液在聚合時乳化體系獨特地采用具有高聚氧乙烯醚鏈 段的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽與同類型可聚合乳化劑復(fù)配，親水性功能單體則采用AMPS 與N-羥甲基丙烯酰胺復(fù)配，可以明顯減少乳化劑及親水單體的用量，提高聚合物乳液的穩(wěn) 定性，改善聚合物乳液的成膜性能和膠膜的韌性、強度及防水性能，在配置水泥聚合物乳液 防水涂料時，具有比同類產(chǎn)品更加優(yōu)異的水泥相容性。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。具體實施例1預(yù)乳化在500ml 燒瓶中加入 80ml 去離子水、7gAE0 (9) S04Na (30 % )、0. 5gAE0(9) 的甲基丙烯酸酯，然后向燒瓶中滴加194g丙烯酸丁酯與77. 5g苯乙烯的混合單體，在30min 左右勻速滴加完畢；將2. 5gAMPS溶于10g去離子水中，用碳酸鈉調(diào)PH至中性，再加入 2gN-羥甲基丙烯酰胺，待溶解完全后，加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌10分鐘，待用。
聚合向1000ml燒瓶中加入80g去離子水，升溫至85°C，加入7. 5g (10% )過硫 酸鈉溶液，5分鐘后加入總量5%的預(yù)乳化液進行種子聚合，15分鐘種子聚合完成，出現(xiàn)明 顯的藍光，瓶壁回流消失，開始滴加剩余的預(yù)乳化液及30g(2. 5% )過硫酸鈉溶液，4小時 同時滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在84°C 86°C，滴加完畢在反應(yīng)溫度下繼續(xù)反應(yīng)1小時，升 溫至90°C保溫30min，降溫至75°C，在半個小時同時滴加7. 5g(2% )叔丁基過氧化氫及 7. 5g(2%)抗壞血酸水溶液去除殘余的單體，降溫至50°C以下加入適量5%氨水調(diào)節(jié)PH值 至中性，再加入總量0. 左右的消泡劑及0. 05%的防腐殺菌劑，補足余水至總量500g，反 應(yīng)結(jié)束。最終乳液各項技術(shù)指標如表1 :表 1 配制成聚合物水泥防水涂料的技術(shù)指標如表2 表權(quán)利要求
一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法，其特征在于配備的乳液成分為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，脂肪醇聚氧乙烯醚(甲基)丙烯酸酯質(zhì)量百分含量為0.1％～0.5％，丙烯酸正丁酯的質(zhì)量百分含量為30％～40％，苯乙烯質(zhì)量百分含量為10％～20％，N 甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量百分含量為0～10％，AMPS和N 羥甲基丙烯酰胺質(zhì)量百分含量皆為0.1％～1％，去離子水29～60％。
2.一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法，包括以下步驟步驟A 先在容器中加入去離子水、AE0(9)S04Na、AE0(9)的甲基丙烯酸酯；步驟B 然后向燒瓶中滴加丙烯酸丁酯與苯乙烯的混合單體，在30min左右勻速滴加完畢；步驟C 將AMPS溶于去離子水中，用碳酸鈉調(diào)PH至中性，再加入N-羥甲基丙烯酰胺， 待溶解完全后，加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌10分鐘，待用；步驟D 去離子水升溫至85°C，加入10%過硫酸鈉溶液；步驟E 用2. 5%過硫酸鈉溶液滴加，反應(yīng)溫度控制在84V 86°C，滴加完畢在反應(yīng)溫 度下繼續(xù)反應(yīng)1小時，升溫至90°C保溫30min，降溫至75°C，在半個小時同時滴加2%叔丁 基過氧化氫及2%抗壞血酸水溶液去除殘余的單體，降溫至50°C以下加入適量5%氨水調(diào) 節(jié)PH值至中性，補足余水至總量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法，其 特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽中脂肪醇是指具有12 18個碳原子的脂肪醇， 聚氧乙烯醚鏈段長度為9 20，硫酸鹽為胺鹽、鈉鹽或鉀鹽，具體為AE0(9) S04NH4或々￡0(9) S04Na 或 AEO (15) S04NH4 或 AEO (15) S04Na 或 0 (9) S04NH4 或 0 (9) S04Na 或 0 (15) S04NH4 或 0 (15) S04Na，在乳液中，其質(zhì)量百分含量為0. 0. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法，其 特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚(甲基)丙烯酸酯中脂肪醇是指具有12 18個碳原 子的脂肪醇，聚氧乙烯醚鏈段長度為4 20，為AE0(9)(甲基)丙烯酸酯或AE0(15)(甲基) 丙烯酸酯或0(9)(甲基)丙烯酸酯或0(15)(甲基)丙烯酸酯，在乳液中，其質(zhì)量百分含量 為 0. 0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及彈性苯丙、彈性丙烯酸酯類乳液及其聚合方法，具體為一種聚合物水泥防水涂料用彈性苯丙乳液及其制備方法。配備的乳液成分為包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、N-甲基丙烯酸甲酯、AMPS和N-羥甲基丙烯酰胺。與一般防水乳液不同，本乳液可以明顯減少乳化劑及親水單體的用量，提高聚合物乳液的穩(wěn)定性，改善聚合物乳液的成膜性能和膠膜的韌性、強度及防水性能。
文檔編號C09D5/16GK101891859SQ20091005931
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者羅孝君 申請人:成都科杰高新技術(shù)發(fā)展有限公司