本發(fā)明涉及建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低吸水性的真石漆乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
真石漆由于其仿石效果優(yōu)異，克服了外墻涂料開裂的弊病且造價便宜，深受市場的青睞。
申請?zhí)枮?00910192563.4的專利公開了一種真石漆純丙乳液，采用核殼乳液聚合法制取。其配方組成：核單體：甲基丙烯酸甲酯5-20％；丙烯酸異辛酯5-20；丙烯酸丁酯5-10％；高密度交聯(lián)單體1-5％；殼單體：甲基丙烯酸甲酯5-20％；丙烯酸異辛酯5-10％；丙烯酸丁酯5-10％；丙烯酸1-3％；可聚合乳化劑1-5％；過硫酸鹽1-3％；水50％。
申請?zhí)枮?01510893447.0的專利公開了一種外墻柔性真石漆，由以下組分按照以下重量份數(shù)比配制而成：水8-14份、纖維素0.3-0.5份、氨水0.1-0,2份、防腐殺菌劑0.2-0.4份、柔性真石漆乳液15-18份、2-羥基-4-正辛氧氣基二苯甲酮0.2-0.4份、丙二醇0.2-0.4份、礦物油消泡劑0.2-0.4份、快干劑0.1-0.3份、醇酯十二1.0-1.2份、天然彩砂8-72份。
申請?zhí)枮?01510718824.7的專利公開了一種硅復(fù)合水性丙烯酸乳液，其特征在于：所述硅復(fù)合水性丙烯酸乳液包括水、丙烯酸丁酯、功能單體、乳化劑及引發(fā)劑，上述組分含量按質(zhì)量百分比算分別為：水60％、丙烯酸丁酯5-10％、甲基丙烯酸甲酯10-20％、丙烯酸異辛酯3-8％、功能單體10-15％、乳化劑1-3％、引發(fā)劑0.1-0.5％。
真石漆乳液作為真石漆的主要成膜物質(zhì)對真石漆的性能有決定性的影響。由于乳液的合成過程中為了保證乳液的穩(wěn)定，都會加入較大量的親水性物質(zhì)。而這些親水物質(zhì)要么聚合在高分子鏈上，要么在成膜的過程中遷移至乳液膜的表面。從而導(dǎo)致真石漆在遇水時，吸水變軟、變白、局部顏色深造成的發(fā)花現(xiàn)象。因此，如何開發(fā)一種吸水率極低的真石漆乳液，是目前真石漆乳液行業(yè)的一道技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低吸水性的真石漆乳液及其制備方法，該低吸水性的真石漆乳液同時還具有耐水白、高硬度的特點。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種低吸水性的真石漆乳液，由以下重量份數(shù)的原料制備：
甲基丙烯酸甲酯20-50份，苯乙烯5-20份,丙烯酸異辛酯20-40份,功能單體2-5份,交聯(lián)單體2-5份,乳化劑2-4份,過硫酸鹽1-3份,水100份。
進一步地，所述功能單體為亞甲基丁二酸。
進一步地，所述交聯(lián)單體為甲基丙烯酸縮水甘油脂、甲基丙烯酸烯丙酯中至少一種。
進一步地，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨中至少一種。
進一步地，所述過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中至少一種。
上述低吸水性的真石漆乳液的制備方法，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取上述重量份數(shù)的原料備用；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,交聯(lián)單體,70-80％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將乳化劑,功能單體,95-98％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至78-83℃，然后加入80-90％的過硫酸鹽并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為2.5-3.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由10-20％的過硫酸鹽溶解在2-5％的水中形成的溶液,20-30％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為78-83℃，滴加時間為0.5-1小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至84-86℃，并保溫1-2小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7-9，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
進一步地，所述反應(yīng)釜為帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、恒流泵加料裝置的四口玻璃燒瓶。
進一步地，制得的低吸水性的真石漆乳液的粒徑為80-100nm。
上述百分比均為質(zhì)量百分比。
有益效果：
1.本發(fā)明的一種低吸水性的真石漆乳液，采用的功能單體：亞甲基丁二酸，代替了現(xiàn)有技術(shù)中常用的甲基丙烯酸或丙烯酸，由于其含有官能團羧基，能夠保證乳液合成的穩(wěn)定，其在水中的溶解度要遠遠低于甲基丙烯酸或丙烯酸，使得乳液更為疏水；在反應(yīng)過程中，甲基丙烯酸或丙烯酸更容易自聚使得乳液局部親水，而亞甲基丁二酸會叫均勻的分布高分子鏈段上，整體親水性更為均一，不會造成局部吸水率過高。
2、本發(fā)明的一種低吸水性的真石漆乳液，采用的交聯(lián)單體：甲基丙烯酸縮水甘油脂、甲基丙烯酸烯丙酯中的一種或兩種的混合物，提高了乳液的交聯(lián)密度。甲基丙烯酸烯丙酯分子量小，可以使乳液交聯(lián)更致密；甲基丙烯酸縮水甘油脂具有有較大的鏈段，具有優(yōu)異的抗水性，使得乳液成膜更為致密、抗水，水分更難滲透到乳液膜中。
3、本發(fā)明的一種低吸水性的真石漆乳液，采用的乳化劑：十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇環(huán)氧酯硫酸鹽中的一種或兩種的混合物，其CMC值較小，合成的乳液具有較小的粒徑，成膜更為致密，能夠有效的組織水分的滲透。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不是用于限制本發(fā)明的范圍。除非特別說明，實施方式中未描述的技術(shù)手段均可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方式實現(xiàn)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料組成、用量等進行的各種修改、替換、改進，這些等價形式也同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。特別說明，本發(fā)明所限定的具體參數(shù)應(yīng)有可允許的誤差范圍。
制備一種低吸水性的真石漆乳液，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取以下重量份數(shù)的原料備用：甲基丙烯酸甲酯20-50份,苯乙烯5-20份,丙烯酸異辛酯20-40份,功能單體2-5份,交聯(lián)單體2-5份,乳化劑2-4份,過硫酸鹽1-3份,水100份；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,交聯(lián)單體,70-80％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將乳化劑,功能單體,95-98％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至78-83℃，然后加入80-90％的過硫酸鹽并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為2.5-3.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由10-20％的過硫酸鹽溶解在2-5％的水中形成的溶液,20-30％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為78-83℃，滴加時間為0.5-1小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至84-86℃，并保溫1-2小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7-9，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
所述功能單體為亞甲基丁二酸。
所述交聯(lián)單體為甲基丙烯酸縮水甘油脂、甲基丙烯酸烯丙酯中至少一種。
所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨中至少一種。
所述過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中至少一種。
所述百分比均為質(zhì)量百分比。
最終制得的低吸水性的真石漆乳液的粒徑為80-100nm。
實施例1
制備一種低吸水性的真石漆乳液，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取以下重量份數(shù)的原料備用：甲基丙烯酸甲酯35份,苯乙烯10份,丙烯酸異辛酯30份,亞甲基丁二酸3份,甲基丙烯酸縮水甘油酯2份,十二烷基苯磺酸鈉3份,過硫酸鈉2份,水100份；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,甲基丙烯酸縮水甘油酯,70％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將十二烷基苯磺酸鈉,亞甲基丁二酸,97％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至78℃，然后加入80％的過硫酸鈉并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為3小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由20％的過硫酸鈉溶解在3％的水中形成的溶液,30％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為78℃，滴加時間為0.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至84℃，并保溫1小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH值為7.5，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
上述百分比均為質(zhì)量百分比。
實施例2
制備一種低吸水性的真石漆乳液，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取以下重量份數(shù)的原料備用：甲基丙烯酸甲酯40份,苯乙烯5份,丙烯酸異辛酯30份,亞甲基丁二酸2份,甲基丙烯酸烯丙酯3份,脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨2份,過硫酸鉀3份,水100份；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,甲基丙烯酸烯丙酯,80％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨,亞甲基丁二酸,96％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至83℃，然后加入85％的過硫酸鉀并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為2.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由15％的過硫酸鉀溶解在4％的水中形成的溶液,20％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為83℃，滴加時間為1小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至86℃，并保溫2小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7.5，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
上述百分比均為質(zhì)量百分比。
實施例3
制備一種低吸水性的真石漆乳液，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取以下重量份數(shù)的原料備用：甲基丙烯酸甲酯20份,苯乙烯20份,丙烯酸異辛酯20份,亞甲基丁二酸5份,交聯(lián)單體5份,乳化劑2份,過硫酸鈉1份,水100份；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,交聯(lián)單體,75％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將乳化劑,亞甲基丁二酸,95％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至80℃，然后加入90％的過硫酸鈉并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為3.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由10％的過硫酸鈉溶解在5％的水中形成的溶液,15％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為80℃，滴加時間為0.5小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至85℃，并保溫1.5小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
所述交聯(lián)單體為甲基丙烯酸縮水甘油脂、甲基丙烯酸烯丙酯按照質(zhì)量比2:3組成的。
所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨按照質(zhì)量比1:1組成的。
上述百分比均為質(zhì)量百分比。
實施例4
制備一種低吸水性的真石漆乳液，包括以下依序進行的步驟：
(1)稱取以下重量份數(shù)的原料備用：甲基丙烯酸甲酯50份,苯乙烯10份,丙烯酸異辛酯40份,亞甲基丁二酸4份,交聯(lián)單體4份,乳化劑4份,過硫酸鹽3份,水100份；
(2)常溫下，將苯乙烯,丙烯酸異辛酯,交聯(lián)單體,80％的甲基丙烯酸甲酯在乳化缸內(nèi)充分攪拌均勻，得到混合物A,備用；
(3)將乳化劑,亞甲基丁二酸,98％的水加入到反應(yīng)釜中，并充分攪拌均勻,得到混合物B；
(4)將混合物B升溫至78℃，然后加入80％的過硫酸鹽并攪拌10分鐘，再將混合物A勻速滴加到反應(yīng)釜中，滴加時間為3小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(5)混合物A滴加完畢后，向反應(yīng)釜中同時滴加由20％的過硫酸鹽溶解在2％的水中形成的溶液,20％的甲基丙烯酸甲酯，滴加溫度為78℃，滴加時間為1小時，滴加過程中持續(xù)攪拌；
(6)滴加完畢后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至84℃，并保溫2小時；
(7)將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為9，攪拌1小時，過濾，即制得低吸水性的真石漆乳液。
所述交聯(lián)單體為甲基丙烯酸縮水甘油脂、甲基丙烯酸烯丙酯按照質(zhì)量比1:1組成的。
所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇環(huán)氧酯硫酸氨按照質(zhì)量比3:1組成的。
所述過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀按照質(zhì)量比1:2組成的。
上述百分比均為質(zhì)量百分比。
實施例5
將實施例1-4制得的低吸水性的真石漆乳液進行吸水性、耐水白、硬度測試。
吸水性測試：將實施例1-4制得的低吸水性的真石漆乳液配置成真石漆，樣品充分干燥后，稱量重量；在25℃去離子水中浸泡48小時-148小時，用濾紙吸干表面的水，稱量重量，與泡水前重量相減得出吸水量，再除以泡水前的重量得出吸水率。
耐水白、硬度測試：將實施例1-4制得的低吸水性的真石漆乳液配置成真石漆，樣品充分干燥后，在25℃去離子水中浸泡48小時-148小時，觀察現(xiàn)象。
表1：本發(fā)明的一種低吸水性的真石漆乳液的性能測試
從表1中的結(jié)果可以看出：本發(fā)明的一種低吸水性的真石漆乳液，吸水率≤1％，泡水后不泛白、不變軟。