本發(fā)明涉及水性漆領(lǐng)域，具體涉及一種自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，還涉及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人類生活水平的提高，節(jié)能環(huán)保意識(shí)的逐步覺醒，以及高分子科學(xué)的高速發(fā)展對(duì)于環(huán)保的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，世界各國(guó)紛紛制定相關(guān)的法律法規(guī)。1966年，美國(guó)加州率先頒布“66法規(guī)”限制voc的排放；美國(guó)環(huán)保局在1977年就提出所謂的“4e”原則,倡導(dǎo)涂料工業(yè)朝著省資源、省能源、無(wú)污染的方向發(fā)展。我國(guó)的“十一五”規(guī)劃也提出了節(jié)能降耗和污染減排的約束性目標(biāo)?？梢灶A(yù)見未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，發(fā)展環(huán)境友好型水性涂料必將成為我國(guó)涂料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)、熱點(diǎn)，為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求、實(shí)現(xiàn)我司地板涂料的更新?lián)Q代與綠色環(huán)保目標(biāo)，我公司開發(fā)的雙組份水性聚氨酯地板漆以優(yōu)異的性能取得了廣大用戶的認(rèn)可。但是相對(duì)于單組份的水性漆，多了配漆、混合操作，存在使用時(shí)間限制，成本更高；基于市場(chǎng)多元化的需求。因此開展單組份水性地板漆的關(guān)鍵原材料——自交聯(lián)丙烯酸乳液的合成研究。市售單組份水性丙烯酸乳液主要存在的問(wèn)題是：由于交聯(lián)密度低，成膜硬度不夠、光澤低、耐水性差、干燥慢、乳液穩(wěn)定性不夠，特別是在北方寒冷地區(qū)冬季零度以下天氣不能施工。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在較低溫度下，成膜性能與常溫情況相比不降低的自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，同時(shí)克服成膜硬度不夠、、耐水性差、干燥慢、乳液穩(wěn)定性不夠的問(wèn)題。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：1.一種自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量份數(shù)組分：硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯80-100份；親脂性共聚物10-30份；成膜助劑5-20份；阻聚劑1-5份；復(fù)合乳化劑5-10份；去離子水40-100份。進(jìn)一步的，所述的硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯的分子結(jié)構(gòu)為：其中y的數(shù)字范圍為20-3000，n的數(shù)字范圍為0到1，m的數(shù)字范圍為0-12，r1為甲基或乙基，g為的結(jié)構(gòu)為。該硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯根據(jù)美國(guó)專利us5300608和us5986014所述的一般方法進(jìn)行制備。進(jìn)一步的，所述的硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯的分子量為3000-20000。在此分子量范圍下，乳液顆粒的粒徑、粒徑分布、顆粒的單分散性和顆粒的均勻性、穩(wěn)定性較為良好，提高成膜后膜的性能，如說(shuō)強(qiáng)度、耐水性、阻隔性等。進(jìn)一步的，所述的成膜助劑包括但不限于乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯。進(jìn)一步的，所述的親脂性共聚物包括但不限于正己烷，環(huán)己烷。進(jìn)一步的，所述的復(fù)合乳化劑包括但不限于十二烷基硫酸鈉、烷基二苯醚二磺酸鈉、脂肪酸單甘油酯、山梨醇單山梨醇酯、聚山梨醇酯。采用本領(lǐng)域常規(guī)的非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑組合。進(jìn)一步的，所述的阻聚劑包括但不限于聚乙烯醇、巰基聚乙烯醇。所述阻聚劑可與在低溫下與丙烯酸酯基進(jìn)行接枝反應(yīng)，不易分離，能夠大幅度地提高乳液的機(jī)械穩(wěn)定性。一種所述的自交聯(lián)丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在30-40℃的溫度下將硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯和復(fù)合乳化劑，親脂性共聚物和保護(hù)膠體加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢?0?120min，攪拌速度控制在500-1500rpm;將混合物攪拌均勻后，再向其中滴加去離子水和成膜助劑，進(jìn)一步攪拌100?120min，攪拌速度控制在300-600rpm最后得到自交聯(lián)丙烯酸乳液。本發(fā)明具有如下有益效果：乳液配方優(yōu)選單組分自交聯(lián)反應(yīng)性硅氧烷封端的聚氧化丙烯酸甲酯作為主體，因此具有較小的膠乳粒徑和較高的固含量，使得乳液具有優(yōu)異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性，成膜后具有較好的硬度和耐水性。搭配優(yōu)選的成膜助劑，使得乳液具有較低的成膜溫度在極端低溫下也可以進(jìn)行施工。本配方還具有使用環(huán)保安全，成本低，制備方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不是對(duì)本發(fā)明的限定。本發(fā)明所用的試劑均為市售產(chǎn)品。實(shí)施例1一種自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量份數(shù)組分：分子量3000的硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯100份；正己烷10-30份；乙二醇苯醚5份；聚乙烯醇5份；十二烷基硫酸鈉3份；脂肪酸單甘油酯4份；去離子水100份。所述自交聯(lián)丙烯酸酯乳液的制備方法為：在40℃的溫度下將硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯和復(fù)合乳化劑，親脂性共聚物和保護(hù)膠體加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢?20min，攪拌速度控制在500rpm;將混合物攪拌均勻后，再向其中滴加去離子水和成膜助劑，進(jìn)一步攪拌100分min，攪拌速度控制在400rpm最后得到自交聯(lián)丙烯酸乳液。實(shí)施例2一種自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量份數(shù)組分：分子量8000的硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯95份；環(huán)己烷30份；丙二醇苯醚20份；巰基聚乙烯醇1份；烷基二苯醚二磺酸鈉2份；山梨醇單山梨醇酯5份；去離子水40份。所述自交聯(lián)丙烯酸酯乳液的制備方法為：在30℃的溫度下將硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯和復(fù)合乳化劑，親脂性共聚物和保護(hù)膠體加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢?0min，攪拌速度控制在1500rpm;將混合物攪拌均勻后，再向其中滴加去離子水和成膜助劑，進(jìn)一步攪拌120min，攪拌速度控制在600rpm最后得到自交聯(lián)丙烯酸乳液。實(shí)施例3一種自交聯(lián)丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量份數(shù)組分：分子量20000的硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯80份；環(huán)己烷25份；十二碳醇酯11份；巰基聚乙烯醇5份；烷基二苯醚二磺酸鈉4份；聚山梨醇酯1份；去離子水60份。所述自交聯(lián)丙烯酸酯乳液的制備方法為：在30-40℃的溫度下將硅氧烷基改性的聚氧化丙烯酸甲酯和復(fù)合乳化劑，親脂性共聚物和保護(hù)膠體加入反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢?0min，攪拌速度控制在800rpm;將混合物攪拌均勻后，再向其中滴加去離子水和成膜助劑，進(jìn)一步攪拌110min，攪拌速度控制在300rpm最后得到自交聯(lián)丙烯酸乳液。為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所公開的自交聯(lián)丙烯酸乳液，本發(fā)明還對(duì)實(shí)施例1、2、3的自交聯(lián)丙烯酸乳液進(jìn)行了相應(yīng)測(cè)試，測(cè)試方法如下：1.測(cè)試乳液最低成膜溫度一塊不繡鋼條，一端受冷，一端加熱，整條呈均勻的溫度梯度，從一頭-20攝氏度到另一頭120攝氏度。不銹鋼條沿線梯級(jí)地設(shè)有溫度顯示。把丙烯酸乳液涂在條上。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，條上的丙烯酸乳液，一側(cè)形成透明均勻的膜，另一側(cè)丙烯酸乳液變成白濁破碎狀，中間界線分明。這條線所指溫度即為丙烯酸乳液的最低成膜溫度。測(cè)試時(shí)，按照操作規(guī)定及要求的溫度范圍，將最低成膜溫度儀調(diào)到所需的數(shù)值。待確定測(cè)量板上溫度已達(dá)平衡后，即開始涂樣。為了保證丙烯酸乳液涂膜厚度均勻，先在測(cè)試板上貼附好一定厚度的膠紙帶，然后用橡膠刮片將丙烯酸乳液均勻地涂布于膠紙帶的槽中，蓋好上部封蓋，打開風(fēng)泵，使干燥好的空氣吹過(guò)丙烯酸乳液上部，并注意觀察丙烯酸乳液成膜情況。2.測(cè)試乳液性能機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)試：先將乳液試樣用100目篩網(wǎng)過(guò)濾，然后在增力攪拌器中進(jìn)行強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)，以漿端線速度為6096m/min，攪拌10min，然后用100目篩網(wǎng)過(guò)濾，若不出現(xiàn)凝膠，則乳液機(jī)械穩(wěn)定性好，通過(guò)測(cè)試；若有凝膠，將濾出的凝膠塊在105℃的烘箱中干燥至恒重，稱重。干態(tài)凝聚物越多，機(jī)械穩(wěn)定性越差。凍融穩(wěn)定性測(cè)試：將50ml乳液試樣裝入約l00ml的圓筒狀塑料容器或玻璃容器中，注意不要混入氣泡，蓋上蓋子密封，將其放入（-20±2）℃低溫箱中，18h后取出，再在(23±2)℃條件下放置6h，如此反復(fù)5次后，打開容器，用玻璃棒攪拌，觀察試樣有無(wú)硬塊、凝聚等異?，F(xiàn)象，可借助玻璃棒將試樣在玻璃板上涂布成均勻的薄層后觀察有無(wú)絮凝物的存在，若無(wú)即通過(guò)測(cè)試。貯存穩(wěn)定性測(cè)試：將乳液試樣裝好放入50℃恒溫烘箱中放置兩周，取出放置到室溫環(huán)境下觀察，如無(wú)凝膠和分層現(xiàn)象出現(xiàn)，則通過(guò)測(cè)試。稀釋穩(wěn)定性測(cè)試：將乳液試樣按乳液：水=1：10的比例與水混合均勻，放置48h，如無(wú)破乳和分層現(xiàn)象出現(xiàn)，則通過(guò)測(cè)試。3.測(cè)試乳液成膜性能：耐水性測(cè)試：稱取一定量的乳液成膜浸泡于水中,每隔一段時(shí)間取出用濾紙快速揩去表面水后立即稱量,連續(xù)測(cè)定一段時(shí)間,直到樣品趨于溶脹平衡。吸水率(ｐ)的計(jì)算公式為:ｐ=[(ｗ2-ｗ1)/ｗ1]×100%,式中ｗ2和ｗ1分別表示吸水后的膜質(zhì)量和膜質(zhì)量。乳液成膜硬度測(cè)試：邵氏硬度計(jì)測(cè)量。固化速度測(cè)試：乳液成膜乳液膜在23±2℃下完全干燥所需的天數(shù)。測(cè)試結(jié)果如下表：測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3最低成膜溫度(℃)-10-1機(jī)械穩(wěn)定性通過(guò)通過(guò)通過(guò)凍融穩(wěn)定性通過(guò)通過(guò)通過(guò)貯存穩(wěn)定性通過(guò)通過(guò)通過(guò)稀釋穩(wěn)定性通過(guò)通過(guò)通過(guò)吸水率p（%）p<5p<5p<5膜硬度（邵a）524557固化速度（d）666當(dāng)前第1頁(yè)12