本發(fā)明涉及一種環(huán)保丙烯酸酯涂料的領(lǐng)域，具體涉及一種具有低氣味、甲醛分解性的水性環(huán)保丙烯酸酯涂料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們的消費觀念發(fā)生了重大的變化，環(huán)保已成為現(xiàn)代家裝的潮流。室內(nèi)裝修內(nèi)墻都會涂刷涂料，涂料中眾多化學(xué)組分組成，其具有氣味、VOC釋放，嚴(yán)重危害人體健康，并且其存在緩慢釋放，影響周期很長，成為裝修者詬病的一個問題。
丙烯酸酯涂料是一種常見的涂料種類，其中丙烯酸酯具有難聞的味道，限制了其在室內(nèi)涂料中的使用，同時，在現(xiàn)代裝修中，模壓板部件、家具、窗簾等多部分都會有甲醛釋放，也危害人們的健康。在面臨上述問題中，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有了使用硅藻土來吸附甲醛等手段，但上述手段較為單一，難以滿足對環(huán)保方面的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了解決上述問題，滿足實際對環(huán)保性能的需要，本發(fā)明采用了多種手段，如：后期高能射線輻照、氣體吸附劑和甲醛處理劑配合使用等，最終得到的丙烯酸酯涂料具有極低的氣味，可以吸附和分解甲醛、極低的單體殘留等，可以很好的滿足對室內(nèi)裝修、裝飾對涂料環(huán)保性能的需要。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為：
一種具有低氣味、甲醛分解性的水性環(huán)保丙烯酸酯涂料，其包含：丙烯酸酯單體50-80重量份，增溶單體10-15重量份，低聚物20-25重量份，增韌樹脂8-18重量份，氣味吸附劑3-8重量份，甲醛處理劑2-5重量份，滅菌化合物1-3重量份，引發(fā)劑3-8重量份，三乙烯四胺2-8重量份，水100-500重量份；上述單體經(jīng)過自由基聚合、其他組分混合均勻和脫泡后，使用高能電離射線10s。
本發(fā)明主要采用了兩類單體，一種為丙烯酸酯類單體，其作為基體材料，賦予涂層以基本的成膜性能；另一類是增溶單體，其參與丙烯酸酯類單體的共聚，提高了丙烯酸酯聚合物的水溶性、分散性，平衡了丙烯酸酯單體共聚的疏水性，提高了后期涂料的涂刷性。
所述丙烯酸酯單體組成優(yōu)選作為：丙烯酸丁酯10-15重量份，丙烯酸甲酯3-5重量份，甲基丙烯酸-4-羥丁酯5-8重量份，乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯2-10重量份，丙烯酸異癸酯2-5重量份。丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯為具有較低氣味的丙烯酸酯單體；甲基丙烯酸-4-羥丁酯形成的交聯(lián)程度角度，羥基處于共聚點最外端，形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)柔性較強，進一步丙烯酸異癸酯具有長鏈段，也用以提高柔韌性。乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯具有快速固化、非常低的揮發(fā)性和高沸點，其提高固化膜的耐化性和耐熱性。通過上述單體的綜合選擇，涂料固化后具有良好的耐沖擊性、耐熱性、耐化學(xué)品性、耐水性，涂刷性能優(yōu)異。
所述增溶單體優(yōu)選為乙烯基吡咯烷酮，其較常見的丙烯酸、含羥基單體具有更好的分散性、氣味小，且受后期交聯(lián)影響小，不會因為固化后影響丙烯酸酯聚合物的分散性。所述增溶單體的用量優(yōu)選為10-15重量份，在該范圍可以有效的平衡上述性能。如果不在該范圍，加入量小于10重量份時，對提高丙烯酸酯聚合物的分散性提高較?。患尤肓砍^15重量份，最終涂料形成的涂層耐水性會降低。
所述低聚物的加入是為了替代部分丙烯酸酯共聚物，低聚物與丙烯酸酯共聚物相容性好，一定程度上起到了成膜組分。低聚物預(yù)先聚合，其游離單體含量極低，其加入不會引入游離單體，可以變相減低涂料中游離單體量，且不影響涂料成膜后的性能。所述低聚物沒有限定，只需要與丙烯酸酯共聚物有好的相容性，具體優(yōu)選為聚氨酯丙烯酸酯低聚物、低分子量聚氨酯或低分子量聚丙烯酸酯的一種或幾種的混合物。
所述增韌劑為丁腈橡膠、ABS樹脂或三元乙丙橡膠，其可以提高膜層的柔韌性。
所述氣味吸附劑為膨潤土負載二氧化鈦復(fù)合物、活性炭負載二氧化鈦復(fù)合物或分子篩負載二氧化鈦復(fù)合物的一種或幾種和硅藻土配合使用。膨潤土、活性炭、分子篩和硅藻土具有多孔結(jié)構(gòu)，均可以對氣體進行吸附，二氧化鈦負載在膨潤土、活性炭、分子篩上，在日常光照下可以緩慢分解掉甲醛。由于二氧化鈦負載在膨潤土、活性炭、分子篩上，膨潤土、活性炭、分子篩吸附的甲醛可以緩慢釋放、二氧化鈦進行光分解，達到快速吸收、高效分解的效果，但由于二氧化鈦負載，膨潤土、活性炭、分子篩的吸附能力有所下降，故進一步采用具有更優(yōu)吸附性能硅藻土，可以快速封閉甲醛，緩慢釋放供給二氧化鈦分解，進一步提高其快速吸收和高效分解的性能。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，進一步加入甲醛處理劑，提高甲醛在夜間的分解能力，達到7*24h吸附、分解，提高了涂料的環(huán)保性能，甲醛處理劑可以為2-咪唑烷酮。為了提高分解效率，所述氣體吸附劑和所述甲醛處理劑預(yù)先進行混合，借助氣體吸附劑的吸附、供給，提高甲醛分解效率。
為了進一步提高涂料的綜合性能，進一步加入了滅菌化合物，所述滅菌化合物為苯并異噻唑啉-3-酮、甲基異噻唑啉酮或5-氯-2甲基4-異噻唑啉-3-酮中的一種或幾種的混合物
為了提高涂料的分散性、成膜性、附著力等性能，還可以進一步加入多種助劑，如分散劑3-5重量份，消泡劑2-4重量份，附著力促進劑2-5重量份。
制備具有低氣味、甲醛分解性的水性環(huán)保丙烯酸酯涂料的方法，具體包括如下步驟：
（1）溶劑水中加入丙烯酸酯單體50-80重量份，增溶單體10-15重量份和一半的引發(fā)劑，加熱反應(yīng)1h后，進一步加入另一半引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)3h；引發(fā)劑總量為3-8重量份。
（2）向第（1）步體系中加入低聚物20-25重量份、增韌樹脂8-18重量份攪拌均勻。
（3）氣味吸附劑3-8重量份和甲醛處理劑2-5重量份預(yù)先混合均勻，加入第（2）步體系中，再進一步加入三乙烯四胺2-8重量份，反應(yīng)1h后，加入滅菌化合物1-3重量份、分散劑3-5重量份、消泡劑2-4重量份和附著力促進劑2-5重量份。
（4）上述所有組分攪拌均勻、脫泡，使用高能電離射線照射10s，出料，包裝。
所述高能電離輻射可以為α射線、β射線、γ射線、x射線、電子束。通過高能電離輻射，使原有未聚合單體最后階段發(fā)生聚合，降低了游離單體的含量，降低了氣味、減少了單體的揮發(fā)。同時，制備過程中引發(fā)劑分兩次加入，提高了單體聚合程度，也可以減少殘留單體量。
上述水性環(huán)保丙烯酸酯涂料可以用于多領(lǐng)域、如室內(nèi)墻體的底涂、內(nèi)墻涂料、外墻涂料等領(lǐng)域。
有益的技術(shù)效果：
本發(fā)明通過多手段，通過單體種類的選擇，氣體吸附劑、甲醛處理劑和硅藻土復(fù)配，使用低聚物，使用特定的引發(fā)劑加入方式和最終高能射線等手段，綜合提高涂料氣體吸附性、甲醛分解性、柔韌性、耐水、耐熱等性能，得到綜合性能優(yōu)異的環(huán)保丙烯酸酯涂料。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只是用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
具體通用制備方法（非特殊說明，實施例和對比例均采用該方法）：
制備具有低氣味、甲醛分解性的水性環(huán)保丙烯酸酯涂料的方法，具體包括如下步驟：
（1）溶劑水中加入丙烯酸酯單體，增溶單體和一半的引發(fā)劑，加熱反應(yīng)1h后，進一步加入另一半引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)3h。
（2）向第（1）步體系中加入低聚物、增韌樹脂攪拌均勻。
（3）氣味吸附劑和甲醛處理劑預(yù)先混合均勻，加入第（2）步體系中，再進一步加入三乙烯四胺，反應(yīng)1h后，加入滅菌化合物、分散劑、消泡劑和附著力促進劑。
（4）上述所有組分攪拌均勻、脫泡，使用高能電離射線照射10s，出料，包裝。
【性能測試方法】
1. 甲醛吸附、分解性能測試：
取環(huán)保丙烯酸酯涂料各10g，置入初始濃度為30mg/m3甲醛的5L的干燥器中，然后測定干燥器內(nèi)氣體中甲醛濃度經(jīng)時變化，分別測定光照12小時+黑暗12小時后的甲醛濃度A、黑暗24 小時后甲醛濃度B、光照24小時甲醛濃度C，單位mg/m3。
殘留單體量測試
參考“氣相色譜法測定丙烯酸樹脂中的殘留單體含量，周亞莉，中國涂料，第21卷第3期”的測定方法。涂料干燥后進行測試，殘留單體總量單位為μg/kg。
3. 耐水性測試：
將涂料分多次涂刷在水泥塊上，成膜厚度1.2-1.5毫米，放置7天，放入1％堿水中浸泡7天，不分層，不空鼓為優(yōu)秀，少量空鼓、分層為良好，中等空鼓、分層為合格，大量空鼓分層為不合格。
柔韌性測試
參考GB/T1731-1993進行測試，軸棒1-7柔韌性隨著樹脂編號增大而優(yōu)異。
實施例與對比例的具體組分和用量參見下表：
注：對比例7為引發(fā)劑一次加入；對比例8不進行高能射線輻射。
由上述實驗數(shù)據(jù)可知，通過各組分的協(xié)同配合，本發(fā)明取得了一個綜合性能優(yōu)異的丙烯酸酯涂料，當(dāng)組分或用量發(fā)生變化時，多個性能參數(shù)都會有所影響，難以達到最終性能的平衡，本發(fā)明的技術(shù)方案為一個最佳選擇。