阅读说明：本技术 在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备方法 (Water-based aldehyde ketone resin modified acrylic emulsion capable of being quickly dried on woodware and preparation method thereof ) 是由 易承志 程蕾 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备方法,其原料组成包括丙烯酸单体、醛酮树脂、引发剂、复合乳化剂、pH值调节剂和去离子水。采用醛酮树脂改性丙烯酸乳液则可以在很大程度上改善丙烯酸乳液的干燥性能,使得丙烯酸乳液在儿童家具、玩具等行业应用更加顺畅,干燥时间从常规的两天大大缩减到5个小时,大大降低木材涂装厂家的半成品占地面积、大大降低了生产成本。(The invention discloses a waterborne aldehyde ketone resin modified acrylic emulsion capable of being quickly dried on woodware and a preparation method thereof. The acrylic emulsion modified by the aldehyde ketone resin can improve the drying performance of the acrylic emulsion to a great extent, so that the acrylic emulsion is more smoothly applied to industries such as children furniture, toys and the like, the drying time is greatly reduced from two days to 5 hours conventionally, the occupied area of semi-finished products of wood coating manufacturers is greatly reduced, and the production cost is greatly reduced.)

在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备 方法

技术领域

本发明涉及水性木器漆领域，主要涉及一种在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备方法。

背景技术

丙烯酸乳液一般由丙烯酸和丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯和其他稀类基单体共聚后加入复合乳化剂等辅料而成，丙烯酸乳液涂料具有优良的耐候、耐污染和耐溶剂性，应用广泛。在水性木器漆行业，儿童玩具及床桌椅等行业大部分都开始使用水性木器漆，且大部分以丙烯酸乳液为主。但是，丙烯酸乳液在特定的场合存在一定的缺陷，如干燥慢、机械强度不好和热稳定性欠佳等，限制了它的应用。现有的木器用的水性丙烯酸乳液，其干燥时间为两天，使得涂装厂家的半成品占地面积大，生产效率低，生产成本高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备方法，旨在解决现有丙烯酸乳液干燥慢的问题。

本发明的技术方案如下：

在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，按照重量百分比计，包括以下组分：

丙烯酸单体 32-54%；

醛酮树脂 1-5%；

引发剂 0.2-0.6%；

复合乳化剂 1-3%；

pH调节剂 0.1-0.2%；

去离子水 余量。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酸异辛酯的混合物。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，丙烯酸单体按照质量百分比计，包括以下组分：

丙烯酸1-3%、甲基丙烯酸甲酯16-25%、丙烯酸丁酯7-10%、苯乙烯7-12%、丙烯酸羟乙酯1-4%。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，所述引发剂为水性过氧化物引发剂。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，所述复合乳化剂为十二烷基硫酸钠，ADEKA REASOAP SR-10或ADEKA REASOAP ER-30，脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，十二烷基硫酸钠，ADEKA REASOAP SR-10或ADEKA REASOAP ER-30，脂肪醇聚氧乙烯醚三者之间质量比为1：1：1。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其中，所述pH调节剂为碳酸氢钠，用于将反应液的pH值控制在5.5-5.6之间。

一种如上所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，其中，包括以下步骤：

步骤S1：按配方设计称取苯乙烯单体、丙烯酸酯单体、丙烯酸单体、丙烯酸酯功能单体，混合后得到丙烯酸单体；取部分丙烯酸单体作为种子单体，用种子单体溶解醛酮树脂，再加入部分的复合乳化剂预乳化制备种子预乳化液；

步骤S2：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入复合乳化剂、碳酸氢钠和部分的去离子水，当温度达到80摄氏度后加入部分的引发剂，稳定5±1min，在20±5min内滴加完种子预乳液，稳定30±5min；

步骤S3：用剩余的去离子水溶解的剩余的引发剂，将剩余的丙烯酸单体和引发剂在3-4h内滴加完，升温至85-89摄氏度保温1h，降温至50摄氏度以下，中和，出料。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，其中，用碳酸氢钠调节上述反应过程中反应液的pH值为5.5-6.5。

所述的木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，其中，部分丙烯酸单体占丙烯酸单体总量的10-20%；部分的引发剂占引发剂总重量的1/3-1/2；部分的复合乳化剂占复合乳化剂总重量的1/3-1/2；部分的去离子水占去离子水总量的10-20%。

有益效果：采用醛酮树脂改性丙烯酸乳液则可以在很大程度上改善丙烯酸乳液的干燥性能，使得丙烯酸乳液在儿童家具、玩具等行业应用更加顺畅，干燥时间从常规的两天大大缩减到5个小时，大大降低木材涂装厂家的半成品占地面积、大大降低了生产成本。

具体实施方式

本发明提供一种在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液及制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液，其原料组成包括丙烯酸单体、醛酮树脂、引发剂、复合乳化剂、pH值调节剂和去离子水。具体地，按照重量百分比计，包括以下组分：

丙烯酸单体 32-54%；

醛酮树脂 1-5%；

引发剂 0.2-0.6%；

复合乳化剂 1%；

pH调节剂 0.1-0.2%；

去离子水 余量。

其中，所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酸异辛酯的混合物。本发明中还提供各丙烯酸单体的质量百分比：

丙烯酸1-3%、甲基丙烯酸甲酯16-25%、丙烯酸丁酯7-10%、苯乙烯7-12%、丙烯酸羟乙酯1-4%。

采用醛酮树脂对以上丙烯酸单体混合物进行改性，可以使丙烯酸乳液具有干燥快、硬度好等特性，很大程度上改善丙烯酸乳液的干燥性能。

所述引发剂为水性过氧化物引发剂，如过硫酸铵。所述pH调节剂可以为碳酸氢钠。

本发明中，复合乳化剂的用量限定为1%，因为采用1%的复合乳化剂用量得到的乳液稳定性更好。本发明中还提供优选的复合乳化剂组合，所述复合乳化剂可以为十二烷基硫酸钠(SDS)，ADEKA REASOAP SR-10或ADEKA REASOAP ER-30，脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。采用这三种复合乳化剂的组合是因为这样得到的乳液机械稳定性和，离子稳定性较好。本发明中还提供这三种复合乳化剂的最优用量比例范围：十二烷基硫酸钠(SDS)，ADEKAREASOAP SR-10或ADEKA REASOAP ER-30，脂肪醇聚氧乙烯醚三者之间质量比为1：1：1。

所述pH调节剂可以为碳酸氢钠，用于将反应液的pH值控制在5.5-5.6之间。

本发明中还提供所述在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：按配方设计称取丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯，混合后得到丙烯酸单体；取部分丙烯酸单体作为种子单体，用种子单体溶解醛酮树脂，再加入部分的复合乳化剂预乳化制备种子预乳化液；

步骤S2：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入剩余的复合乳化剂、碳酸氢钠和部分的去离子水，当温度达到80摄氏度后加入部分的引发剂，稳定5±1min，在20±5min内滴加完种子预乳液，稳定 30±5min；

步骤S3：用剩余的去离子水溶解的剩余的引发剂，将剩余的丙烯酸单体和剩余的引发剂在3-4h内滴加完，升温至85-89摄氏度，保温1h，降温至50摄氏度以下，中和，出料。

其中，利用碳酸氢钠调节上述反应过程中反应液的pH值为5.5-6.5。

其中，所述步骤S1中，部分丙烯酸单体占丙烯酸单体总量的10-20%；

部分的引发剂占引发剂总重量的1/3-1/2；部分的复合乳化剂占复合乳化剂总重量的1/3-1/2；部分的去离子水占去离子水总量的10-20%。

以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

按照重量百分比计，包括以下组分：

丙烯酸单体 39%；

醛酮树脂 1%；

过硫酸铵 0.2%；

复合乳化剂 1%；

碳酸氢钠 0.1%；

去离子水 余量；

其中，丙烯酸2%、甲基丙烯酸甲酯16%、丙烯酸丁酯10%、苯乙烯9%、丙烯酸羟乙酯2%；

复合乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、ADEKA REASOAP SR-10和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，三者的用量比例为1：1：1。

所述在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：按配方设计称取丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯，混合后得到丙烯酸单体；取占丙烯酸单体总重量的20%的丙烯酸单体作为种子单体，用种子单体溶解醛酮树脂，再加入占复合乳化剂总重量1/2的复合乳化剂预乳化制备种子预乳化液；

步骤S2：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入剩余的复合乳化剂、碳酸氢钠和占去离子水总重量20%的去离子水，当温度达到80摄氏度后加入部分的引发剂，稳定5min，在20min内滴加完种子预乳液，稳定30min；

步骤S3：用剩余的去离子水溶解的剩余的引发剂，将剩余的丙烯酸单体和剩余的引发剂在3.5h内滴加完，升温至85摄氏度保温1h，降温至50摄氏度以下，中和，出料。

对制备得到的乳液进行性能测试，将所得乳液涂覆于木器上，常温放置5小时，涂装的木器漆已经指压干，并且可以包装。同时，对涂膜硬度测试结果为HB。所得乳液热稳定性好，50℃储存7天无变化。

实施例2

按照重量百分比计，包括以下组分：

丙烯酸单体 49%；

醛酮树脂 3%；

过硫酸铵 0.5%；

复合乳化剂 1%；

碳酸氢钠 0.2%；

去离子水 余量；

其中，丙烯酸3%、甲基丙烯酸甲酯23%、丙烯酸丁酯7%、苯乙烯12%、丙烯酸羟乙酯4%；

复合乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、ADEKA REASOAP ER-30和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，三者的用量比例为1：1：1。

所述在木器上快速干燥的水性醛酮树脂改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：按配方设计称取丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯，混合后得到丙烯酸单体；取占丙烯酸单体总重量的10%的丙烯酸单体作为种子单体，用种子单体溶解醛酮树脂，再加入占复合乳化剂总重量1/3的复合乳化剂预乳化制备种子预乳化液；

步骤S2：在装有温度计、冷凝管、搅拌桨和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入剩余的复合乳化剂、碳酸氢钠和占去离子水总重量10%的去离子水，当温度达到80摄氏度后加入部分的引发剂，稳定5min，在20min内滴加完种子预乳液，稳定30min；

步骤S3：用剩余的去离子水溶解的剩余的引发剂，将剩余的丙烯酸单体和剩余的引发剂在3.5h内滴加完，升温至88摄氏度保温1h，降温至50摄氏度以下，中和，出料。

对制备得到的乳液进行性能测试，将所得乳液涂覆于木器上，常温放置5小时，涂装的木器漆已经指压干，并且可以包装。同时，对涂膜硬度测试结果为HB。所得乳液热稳定性好，50℃储存7天无变化。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。