一种丙烯酸酯聚合物乳液及其在制备硅酸盐涂料中的应用

文档序号:1563846 发布日期:2020-01-24 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种丙烯酸酯聚合物乳液及其在制备硅酸盐涂料中的应用 (Acrylate polymer emulsion and application thereof in preparation of silicate coating ) 是由 陈爱民 张信 魏金晶 区英强 林杰生 于 2019-10-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种丙烯酸酯聚合物乳液及其在制备硅酸盐涂料中的应用,所述乳液由如下质量配比的原料组成:甲基丙烯酸酯单体10%-20%,丙烯酸酯单体10%-20%,功能性单体1%-3%,引发剂0.1%-0.3%,阴离子乳化剂0.5%-1.0%,非离子乳化剂0.7%-1.5%,余量为水,总加料量为100%;本发明制备的丙烯酸酯聚合物乳液干燥后的乳胶膜吸水率稳定在5%左右、热解温度为357.40℃,适用于涂料装饰,制备的硅酸盐无机涂料的涂膜表干时间均小于1h。本发明制备的硅酸盐无机涂料,外表观正常无异味,硬度均保持在3H及以上,附着力达到一级,在施工过程中涂刷二道无障碍,综合性能良好。(The invention discloses an acrylate polymer emulsion and application thereof in preparing silicate paint, wherein the emulsion is prepared from the following raw materials in parts by mass: 10-20% of methacrylate monomer, 10-20% of acrylate monomer, 1-3% of functional monomer, 0.1-0.3% of initiator, 0.5-1.0% of anionic emulsifier, 0.7-1.5% of nonionic emulsifier and the balance of water, wherein the total addition amount is 100%; the water absorption of the emulsion film of the dried acrylate polymer emulsion is stabilized at about 5 percent, the pyrolysis temperature is 357.40 ℃, the emulsion film is suitable for paint decoration, and the surface drying time of the film of the prepared silicate inorganic paint is less than 1 h. The silicate inorganic paint prepared by the invention has normal appearance without peculiar smell, the hardness is kept at 3H or above, the adhesive force reaches the first level, no obstacle exists when the paint is coated for two times in the construction process, and the comprehensive performance is good.)

一种丙烯酸酯聚合物乳液及其在制备硅酸盐涂料中的应用

(一)技术领域

本发明属于建筑涂料行业,涉及一种室内装修使用的内墙涂料,尤其涉及一种丙烯酸酯聚合物乳液改性一般硅酸盐无机涂料。

(二)技术背景

随着社会不断的发展,人们生活水平的不断提高,性能优越,环境友好,无毒无害等多元化趋势使得人们对于装修用品的要求也与日俱增。目前市场上的涂料主要是以有机高分子作为成膜基料,例如环氧树脂、聚氨酯等,熊伟发明人在其专利“一种环氧树脂固化预涂防腐涂料聚氨树酯及其制备方法”制备的聚氨酯涂料具有一定的耐腐蚀性,但存在易老化、易燃烧等不足,且会对空气质量产生一定的影响。同时有机乳胶漆在潮湿环境下会产生霉变,VOC含量较高。无机硅酸盐涂料是以无机硅酸盐为主要成膜物质,具有耐高温、耐候性、无污染、低 VOC、原料丰富等优势,满足现在市场对于无机涂料性能和环保的需求。但一般性的无机涂料存在涂膜干燥时间长,易开裂等缺点,这不仅影响涂料的施工性能,也会对其美观产生一定的影响,造成用户诸多不便。丙烯酸酯聚合物乳液具有耐水性强、耐温性好、低挥发性等优势,适用于涂料装饰,改性硅酸盐无机涂料后,在满足市场需求的同时,能缩短涂料的表干时间,耐摩擦性、热稳定性及便于涂刷性能得到提升。

因此本发明提出一种聚丙烯酸酯乳液改性硅酸盐水性内墙涂料,其制备方法简单,该改性硅酸盐无机涂料具有无毒,低VOC含量,阻燃性较好,附着力优于纯无机硅酸盐涂料,表干时间较短,涂膜硬度均在3H及以上等优势,该自制乳液能有效改善涂料的性能,适用于涂料装饰,满足低VOC含量的要求,具有很好的工业化前途。

(三)

发明内容

针对以上问题,本发明的目的在于提供一种丙烯酸酯聚合物乳液、制备方法及其制备硅酸盐无机涂料中的应用,该乳液耐水性强、耐温性好、低挥发性,适用于涂料装饰,满足低VOC含量的要求,同时改善纯无机涂料的不足。本发明制备的硅酸盐无机涂料,无毒,低VOC含量,阻燃性较好,附着力优于纯无机硅酸盐涂料,表干时间较短,涂膜硬度均在3H及以上,涂膜外观正常,在施工中涂刷二道无障碍,是一种环保型易装饰的硅酸盐无机涂料,也满足现在市场对于无机涂料性能和环保的需求。

本发明采取的技术方案如下:

本发明提供一种丙烯酸酯聚合物乳液,所述乳液由如下质量配比的原料组成:甲基丙烯酸酯单体10%-20%,丙烯酸酯单体10%-20%,功能性单体0.5%-3%,引发剂0.1%-0.3%,阴离子乳化剂0.5%-1.5%,非离子乳化剂0.5%-1.5%,余量为水,总加料量为100%;所述阴离子乳化剂是特制的烷基醇聚醚硫酸盐ES-430S 或支链烷基醇聚醚硫酸盐ES-730中的一种,优选ES-730;所述非离子乳化剂为烷基多苷或醇醚糖苷(AEG)中的一种,优选醇醚糖苷;所述功能性单体为丙烯酰胺或N,N-二乙基丙烯酰胺中的一种或多种,优选N,N-二乙基丙烯酰胺;所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种,优选过硫酸钾;所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种,优选甲基丙烯酸甲酯;所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种,优选丙烯酸丁酯。

进一步,所述丙烯酸酯聚合物乳液由以下质量配比的原料组成:甲基丙烯酸酯单体10%-20%,丙烯酸酯单体10%-20%,功能性单体1%-2.5%,引发剂 0.1%-0.25%,阴离子乳化剂0.7%-1.0%,非离子乳化剂0.7%-1.2%,余量为水,总加料量为100%。

更优选,所述丙烯酸酯聚合物乳液由以下质量配比的原料组成:甲基丙烯酸酯单体13%-15%,丙烯酸酯单体13%-15%,功能性单体1%-2.5%,引发剂 0.1%-0.25%,阴离子乳化剂0.7%-1.0%,非离子乳化剂0.7%-1.2%,余量为水,总加料量为100%。

最优选,所述丙烯酸酯聚合物乳液由以下质量配比的原料组成:甲基丙烯酸甲酯13%-15%,丙烯酸丁酯13%-15%,N,N-二乙基丙烯酰胺1%-2.5%,过硫酸钾0.1%-0.25%,支链烷基醇聚醚硫酸盐ES-730 0.7%-1.0%,醇醚糖苷 0.7%-1.2%,余量为水,总加料量为100%。

本发明还提供一种丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法,所述方法为:先将配方量阴离子乳化剂、非离子乳化剂和部分配方量的水混合,搅拌并水浴升温至70-85℃,分别在15min内滴加10-30%配方量的丙烯酸酯单体、10-30%配方量的甲基丙烯酸酯单体、10-30%配方量的功能性单体、10-30%配方量引发剂与部分配方量水的溶液,滴加完毕后继续保温10-30min;然后于2.0-4.0h内滴加剩余配方量的水、引发剂、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体和功能性单体,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温30-50min;降温至40℃,过滤出料,取滤液即得丙烯酸酯聚合物乳液。

本发明还提供一种所述丙烯酸酯聚合物乳液在制备硅酸盐无机涂料中的应用。

本发明还提供一种由所述丙烯酸酯聚合物乳液制备的硅酸盐无机涂料,所述硅酸盐无机涂料由如下质量配比原料组成:水30%-45%,颜填料25%-40%,无机硅酸盐成膜基料15%-30%,丙烯酸酯聚合物乳液1%-5%,消泡剂0.5%-1.3%,分散剂0.5%-1.3%,流平剂0.4%-1.1%,增稠剂0.5%-1.0%,总加料量为100%;所述颜填料为钛白粉、煅烧高岭土、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或多种,更优选颜填料由重质碳酸钙与、滑石粉、高岭土和钛白粉以质量比 1:0.4-0.6:0.3-0.6:1.0-1.2的混合,优选所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1:0.4:0.36:1.17的混合;所述重质碳酸钙的目数为400-1400,钛白粉的目数为300-800,高岭土的目数为500-1500,滑石粉的目数为500-1500;所述无机硅酸盐成膜基料是碱性硅溶胶、硅酸钾、硅酸钠中的一种或者多种,优选所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.1-2:0.1-2的混合;硅酸钾的模数为2.0-4.0,硅酸钠的模数为2.0-4.0。所述的消泡剂是矿物油类消泡剂CK-231、CK-232、CK-233中的一种;所述分散剂是脂肪酸类分散剂CK-921或CK-922中的一种;所述流平剂是有机硅类流平剂 CK-113或CK-114中的一种,增稠剂为羧甲基纤维素或羟乙基纤维素中的一种。

进一步,优选所述硅酸盐无机涂料由如下质量配比的原料组成:水30%-45%,颜填料25%-38%,无机硅酸盐成膜基料15%-27%,丙烯酸酯聚合物乳液1%-4%,消泡剂0.5%-1.2%,分散剂0.5%-1.2%,流平剂0.4%-1.0%,增稠剂0.5%-1.0%,总加料量为100%。

更进一步,优选所述硅酸盐无机涂料由如下质量配比的原料组成:水 40%-45%,颜填料25%-28%,无机硅酸盐成膜基料21%-25%,丙烯酸酯聚合物乳液3%-4%,消泡剂1.1%-1.2%,分散剂1.2%-1.3%,流平剂1.1%-1.3%,增稠剂1.3%-1.5%,总加料量为100%;所述颜填料由重质碳酸钙与、滑石粉、高岭土和钛白粉以质量比1:0.4-0.6:0.3-0.6:1.0-1.2的混合;所述无机硅酸盐成膜基料为优选有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.1-2:0.1-2的混合,更优选1:0.977:0.935;所述消泡剂是矿物油类消泡剂CK-231;所述分散剂是脂肪酸类分散剂CK-921;所述流平剂是有机硅类流平剂CK-113,所述增稠剂为羧甲基纤维素。

本发明所述硅酸盐无机涂料的制备方法,所述方法为:按配方量,先在搅拌罐里加入水、分散剂和占1/2配方量的消泡剂,在600-1500rpm转速下搅拌 5-15min;然后加入颜填料,在1000-2500rpm下搅拌30-55min;接着加入无机硅酸盐成膜基料以及丙烯酸酯聚合物乳液,在1000-2000rpm转速下搅拌15-30min;最后加入增稠剂、流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在900-2500rpm转速下搅拌20-50min,出料,即得改性后的硅酸盐涂料。

本发明所述丙烯酸酯聚合物乳液分子式为:

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a、b、c分别代表合成聚合物乳液所需甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和N,N- 二乙基丙烯酰胺三种单体的分子数目。

与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:

本发明制备的丙烯酸酯聚合物乳液干燥后的乳胶膜吸水率稳定在5%左右、热解温度为357.40℃,适用于涂料装饰,制备的硅酸盐无机涂料的涂膜表干时间均小于1h。

无机涂料污染小,几乎不释放甲醛、苯等挥发性气体,且生产硅酸盐无机涂料的原材料来源丰富,物美价廉。

本发明制备的硅酸盐无机涂料,外表观正常无异味,硬度均保持在3H及以上,附着力达到一级,在施工过程中涂刷二道无障碍,综合性能良好。

(四)附图说明

图1:实施例1步骤1制得的丙烯酸酯聚合物乳液烘干成膜后红外光谱图。

图2:实施例2步骤1制得的丙烯酸酯聚合物乳液的烘干成膜后的热重图,a为未经功能性单体改性丙烯酸酯聚合物乳液,b为功能性单体改性的丙烯酸酯聚合物乳液。

图3:实施例2步骤1制得的乳液烘干成膜后的接触角,a为未经功能性单体改性丙烯酸酯聚合物乳液,b为功能性单体改性的丙烯酸酯聚合物乳液。

图4:实施例1制得的硅酸盐无机涂料涂膜图。

(五)

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。

本发明实施例所用支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和特制的烷基醇聚醚硫酸盐(ES-430S)均购自上海忠诚精细化工有限公司。

本发明实施例消泡剂、流平剂均购自天津高田新材料科技有限公司。

实施例1

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.4%,丙烯酸丁酯14.4%, N,N-二乙基丙烯酰胺1.2%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 1.2%,醇醚糖苷(AEG)0.6%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.60g 的醇醚糖苷(AEG)和1.20g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加混合单体3.0g,过硫酸钾 (KPS)水溶液3.0g,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g,烘干成膜后的红外光谱见图1所示。

其中混合单体的组成为14.40g的丙烯酸丁酯、14.40g的甲基丙烯酸甲酯、 1.2g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中制成。

图1为丙烯酸酯聚合物乳液的红外光谱,可见在2955cm-1和2873cm-1处的吸收峰是C-H(CH3,CH2)的特征性伸缩振动吸收。1726cm-1是C=O的伸缩振动,丙烯酸酯聚合物乳胶薄膜中C-O-C的拉伸振动峰值为1235cm-1和841cm-1;1142.3cm-1是C-H的伸缩振动峰;1449cm-1和1385cm-1是-CH2-的变形振动, 3433cm-1处的吸收峰归因于酰胺中N-H键的振动。可以看出,在1500-1700cm-1的范围内,没有C=C的伸缩振动。因此,通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯共聚。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42%,颜填料28%,无机硅酸盐成膜基料21%,丙烯酸酯聚合物乳液4%,消泡剂1.2%,分散剂1.2%,流平剂1.3%,增稠剂1.3%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1:0.4:0.36:1.17 的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、占1/2配方量的消泡剂,在900rpm 转速下搅拌10min,使之混合均匀,再加入颜填料,在2000rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀,加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1500rpm转速下搅拌30min,使物料搅拌均匀,再加入增稠剂、流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1500rpm转速下搅拌30min,出料,即获得硅酸盐无机涂料77.2g,涂膜于马口铁上,结果见图4所示。

涂料干燥时间:采用《GB/T1728-79(89)》中的指触法检测,从涂在板面上开始计时,期间用手指轻轻触摸,直到手指在板面上适当用力的按下,没有手指印时计为截止时间。

涂料硬度:采用《GB/T6739-86》划痕硬度法,在漆膜表面用硬物划伤涂膜来测定硬度;常用的是铅笔硬度,铅笔由6B到6H共13级,可手工操作,也可仪器测试。

涂膜附着力:根据《GB/T9286-88》划格法,用刀具纵横交叉切割间距1mm 的格子,格子数为5×5个,然后根据《GB/T9286-88》规定的评级标准分级,0 级最好,5级最差,具体为:0级切割边缘完全平滑,无一格脱落;1级在切***叉处有少许涂层脱落,但交叉切割面积受影响不能明显大于5%;2级在切***叉处和/或沿切口边缘有涂层脱落,受影响的交叉切割面积明显大于5%,但不能明显大于15%;3级涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落,和/或在格子不同部位上部或全部剥落,受影响的交叉切割面积明显大于15%,但不能明显大于35%;4级涂层沿切割边缘大片脱落,和/或一些放个部分或全部剥落,受影响的交叉切割面积明显大于35%,但不能明显大于65%;5级剥落的程度超过4 级。

涂料对比率(遮盖率):采用《GB/T1726-79(89)》测定,将无机涂料均匀地涂刷在物体表面,通过涂膜对光的吸收、反射和散射,使底材颜色不再呈现出来的能力称为遮盖力。用遮盖单位面积所需的最小涂料使用量(g/m2)表示遮盖力。

材料施工性:按《GB/T6753.6-86》标准检测涂刷性能,涂刷至形成干的涂膜过程中,既容易施工,又能得到涂膜很快流平,没有流挂、起皱、缩边、渗色咬底或翻黄等现象。

材料低温稳定性:按GB/T9755国家标准规定,将涂料试样装入约1L的塑料或玻璃容器内,大致装满,密封,放入(-5±2)℃的低温箱中,18h后取出容器,放置在标准温度为23±2℃、相对湿度为50%±5%的环境下6h,如此反复三次后,打开容器,充分搅拌试样,观察有无硬块、凝聚及分离现象,如无则认为低温稳定性良好。

结果见表1所示。

实施例2

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.25%,丙烯酸丁酯14.25%,N,N-二乙基丙烯酰胺1.5%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.9%,醇醚糖苷(AEG)0.9%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.90g 的醇醚糖苷(AEG)和0.90g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.25g的丙烯酸丁酯、14.25g的甲基丙烯酸甲酯、1.5g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

同样条件下,去除N,N-二乙基丙烯酰胺,用0.75g丙烯酸丁酯和0.75g的甲基丙烯酸甲酯补充,制备的未改性丙烯酸酯聚合物乳液100g作为对照。

根据图2热重分析图可得,经功能性单体改性后的丙烯酸酯聚合物乳液的热解温度比未改性的高6.37℃。聚合物的分解温度取决于各种基团的耐热性,引入 N,N-二乙基丙烯酰胺,分子量增加,结构复杂可保护主链,提高了热解温度。同时根据图3可知,引入的疏水性侧链基团在水中彼此凝结,乳胶膜的接触角增大了16.4°,聚合物的疏水性能大大提高。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水41.50%,颜填料27.50%,无机硅酸盐成膜基料22.20%,丙烯酸酯聚合物乳液3.80%,消泡剂1.15%,分散剂1.25%,流平剂 1.30%,增稠剂1.30%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1.00:0.45:0.38:1.20的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶 JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水,分散剂,占1/2配方量的消泡剂,在1200rpm 转速下搅拌5min,使之混合均匀;加入颜填料,在1500rpm下搅拌35min,使物料搅拌均匀;加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1800rpm转速下搅拌25min,使物料搅拌均匀;最后加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1200rpm转速下搅拌35min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表1所示。

实施例3

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.1%,丙烯酸丁酯14.1%, N,N-二乙基丙烯酰胺1.8%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.6%,醇醚糖苷(AEG)1.2%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.20g 的醇醚糖苷(AEG)和0.60g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃;分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min;然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.10g的丙烯酸丁酯、14.10g的甲基丙烯酸甲酯、 1.8g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.50%,颜填料27.50%,无机硅酸盐成膜基料21.30%,丙烯酸酯聚合物乳液3.70%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂 1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1.00:0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶 JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水,分散剂,占1/2配方量的消泡剂,在1500rpm 转速下搅拌5min,使之混合均匀。加入配方量的颜填料,在1000rpm下搅拌55min,使物料搅拌均匀。加入配方量的无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1500rpm转速下搅拌25min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1800rpm转速下搅拌35min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表1所示。

实施例4

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.55%,丙烯酸丁酯14.55%,N,N-二乙基丙烯酰胺0.9%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.72%,醇醚糖苷(AEG)1.08%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.08g 的醇醚糖苷(AEG)和0.72g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯共聚。

其中混合单体的组成为14.55g的丙烯酸丁酯、14.55g的甲基丙烯酸甲酯、 0.90g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.5%,颜填料27.5%,无机硅酸盐成膜基料21.50%,丙烯酸酯聚合物乳液3.50%,消泡剂1.20%,分散剂1.20%,流平剂1.20%,增稠剂1.40%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 600rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1800rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在2000rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1000rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表1所示。

实施例5

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯13.95%,丙烯酸丁酯13.95%,N,N-二乙基丙烯酰胺1.2%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 1.08%,醇醚糖苷(AEG)0.72%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.72g 的醇醚糖苷(AEG)和1.08g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为13.95g的丙烯酸丁酯、13.95g的甲基丙烯酸甲酯、 2.10g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.2%,颜填料27.8%,无机硅酸盐成膜基料21.50%,丙烯酸酯聚合物乳液3.50%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.20%,增稠剂1.40%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在600rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1800rpm下搅拌 45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在2000rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1000rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表1所示。

实施例6

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.00%,丙烯酸丁酯14.00%,N,N-二乙基丙烯酰胺2.00%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 1.0%,醇醚糖苷(AEG)0.8%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.80g 的醇醚糖苷(AEG)和1.00g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.00g的丙烯酸丁酯、14.00g的甲基丙烯酸甲酯、 2.00g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.4%,颜填料27.6%,无机硅酸盐成膜基料21.80%,丙烯酸酯聚合物乳液3.20%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.20%,增稠剂1.40%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 700rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1700rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1500rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1200rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表2所示。

实施例7

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.2%,丙烯酸丁酯14.2%, N,N-二乙基丙烯酰胺1.6%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.9%,醇醚糖苷(AEG)0.9%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.90g 的醇醚糖苷(AEG)和0.90g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.20g的丙烯酸丁酯、14.20g的甲基丙烯酸甲酯、 1.60g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.6%,颜填料27.4%,无机硅酸盐成膜基料21.70%,丙烯酸酯聚合物乳液3.30%,消泡剂1.20%,分散剂1.20%,流平剂1.10%,增稠剂1.50%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 800rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1600rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1400rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1300rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表2所示。

实施例8

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.3%,丙烯酸丁酯14.3%, N,N-二乙基丙烯酰胺1.4%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.8%,醇醚糖苷(AEG)1.0%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.00g 的醇醚糖苷(AEG)和0.80g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯共聚。

其中混合单体的组成为14.30g的丙烯酸丁酯、14.30g的甲基丙烯酸甲酯、 1.40g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水42.9%,颜填料27.1%,无机硅酸盐成膜基料21.80%,丙烯酸酯聚合物乳液3.20%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.20%,增稠剂1.40%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 900rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1400rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1200rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1200rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表2所示。

实施例9

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯13.9%,丙烯酸丁酯13.9%, N,N-二乙基丙烯酰胺2.2%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.7%,醇醚糖苷(AEG)1.1%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.10g 的醇醚糖苷(AEG)和0.70g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为13.90g的丙烯酸丁酯、13.90g的甲基丙烯酸甲酯、 2.20g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料质量配方:水43.0%,颜填料27.0,无机硅酸盐成膜基料21.90%,丙烯酸酯聚合物乳液3.10%,消泡剂1.15%,分散剂1.25%,流平剂1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类消泡剂 CK-231,分散剂为脂肪酸类分散剂CK-921,流平剂为有机硅类流平剂CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 1000rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀,加入颜填料,在1200rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1100rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1100rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表2所示。

对比例1:无丙烯酸酯聚合物乳液

1.硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料配方:水43.0%,颜填料27.0%,无机硅酸盐成膜基料25.0%,消泡剂1.15%,分散剂1.25%,流平剂1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1:0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比 1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类CK-231,分散剂为脂肪酸类CK-921,流平剂为有机硅类CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 1000rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀,加入颜填料,在1200rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料,在1100rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1100rpm 转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表3所示。

实施例10:丙烯酰胺为功能性单体

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯13.85%,丙烯酸丁酯13.85%,丙烯酰胺2.3%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)0.7%,醇醚糖苷(AEG)1.1%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.10g 的醇醚糖苷(AEG)和0.70g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为13.85g的丙烯酸丁酯、13.85g的甲基丙烯酸甲酯、 2.30g的丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料配方:水43.0%,颜填料27.0%,无机硅酸盐成膜基料21.90%,丙烯酸酯聚合物乳液3.10%,消泡剂1.15%,分散剂1.25%,流平剂1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.52:0.42:1.10的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类CK-231,分散剂为脂肪酸类CK-921,流平剂为有机硅类CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 1000rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀,加入颜填料,在1200rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1100rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1100rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表3所示。

实施例11:丙烯酰胺为功能性单体

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.1%,丙烯酸丁酯14.1%,丙烯酰胺1.8%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)0.6%,醇醚糖苷(AEG)12%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.20g 的醇醚糖苷(AEG)和0.60g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃;分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min;然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.10g的丙烯酸丁酯、14.10g的甲基丙烯酸甲酯、 1.8g的丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

3、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料配方:水42.50%,颜填料27.50%,无机硅酸盐成膜基料21.30%,丙烯酸酯聚合物乳液3.70%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1.00: 0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类CK-231,分散剂为脂肪酸类CK-921,流平剂为有机硅类CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水,分散剂,占1/2配方量的消泡剂在1500rpm 转速下搅拌5min,使之混合均匀。加入配方量颜填料,在1000rpm下搅拌55min,使物料搅拌均匀。加入配方量的无机成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1500rpm转速下搅拌25min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1800rpm转速下搅拌35min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表3所示。

实施例12以烷基多苷为非离子乳化剂

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯14.1%,丙烯酸丁酯14.1%, N,N-二乙基丙烯酰胺1.8%,过硫酸钾0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730) 0.6%,烷基多苷(APG)1.2%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入1.20g 的烷基多苷(APG)和0.60g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃;分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸钾(KPS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min;然后将剩余的27.0g KPS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为14.10g的丙烯酸丁酯、14.10g的甲基丙烯酸甲酯、 1.8g的N,N-二乙基丙烯酰胺;KPS水溶液为0.21g的过硫酸钾溶于29.79g的去离子水中。

4、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料配方:水42.50%,颜填料27.50%,无机硅酸盐成膜基料21.30%,丙烯酸酯聚合物乳液3.70%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.25%,增稠剂1.35%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1.00: 0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类CK-231,分散剂为脂肪酸类CK-921,流平剂为有机硅类CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水,分散剂,占1/2配方量的消泡剂,在1500rpm 转速下搅拌5min,使之混合均匀。加入配方量的颜填料,在1000rpm下搅拌55min,使物料搅拌均匀。加入配方量的无机成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在1500rpm转速下搅拌25min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1800rpm转速下搅拌35min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表3所示。

实施例13

1、丙烯酸酯聚合物乳液

丙烯酸酯聚合物乳液质量组成:甲基丙烯酸甲酯13.95%,丙烯酸丁酯13.95%,丙烯酰胺2.1%,过硫酸铵(APS)0.21%,支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)1.08%,醇醚糖苷(AEG)0.72%,余量为水,总加料量为100%。

在装有回流冷凝管、滴液漏斗、搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入0.72g 的醇醚糖苷(AEG)和1.08g支链烷基醇聚醚硫酸盐(ES-730)和38.20g的去离子水,搅拌并水浴升温至80℃。分别在15min内滴加3.0g混合单体和3.0g的过硫酸铵(APS)水溶液,滴加完毕后继续保温15min。然后将剩余的27.0g APS 水溶液和27.0g混合单体于3.0h内滴加到四口烧瓶中,滴加完毕后,升温至90℃,继续保温40min。降温至40℃,过滤出料后,即制得丙烯酸酯聚合物乳液100g。通过FT-IR光谱指示所有单体已成功地与聚丙烯酸酯的共聚。

其中混合单体的组成为13.95g的丙烯酸丁酯、13.95g的甲基丙烯酸甲酯、 2.10g的丙烯酰胺;APS水溶液为0.21g的过硫酸铵(APS)溶于29.79g的去离子水中。

2、硅酸盐无机涂料

硅酸盐无机涂料配方:水42.2%,颜填料27.8%,无机硅酸盐成膜基料21.50%,丙烯酸酯聚合物乳液3.50%,消泡剂1.10%,分散剂1.30%,流平剂1.20%,增稠剂1.40%;所述颜填料为重质碳酸钙,滑石粉,高岭土和钛白粉以质量比1: 0.50:0.40:1.15的混合,所述无机硅酸盐成膜基料为有机硅溶胶JN-30与硅酸钠和液体硅酸钾以质量比1:0.977:0.935的混合,所述消泡剂为矿物油类CK-231,分散剂为脂肪酸类CK-921,流平剂为有机硅类CK-113,增稠剂为羟乙基纤维素。

按配方量,在搅拌槽里加入水、分散剂、流平剂占1/2配方量的消泡剂,在 600rpm转速下搅拌15min,使之混合均匀。加入颜填料,在1800rpm下搅拌45min,使物料搅拌均匀。加入无机硅酸盐成膜基料以及步骤1制备的丙烯酸酯聚合物乳液,在2000rpm转速下搅拌15min,使物料搅拌均匀。加入增稠剂,流平剂和剩下的占配方量1/2的消泡剂,在1000rpm转速下搅拌45min,出料,获得硅酸盐无机涂料77.2g。

采用实施例1方法检测涂料性能,结果见表3所示。

以下表格是实施例1-9中制备的涂料进行检测数据,根据数据可得,适量 N,N-二乙基丙烯酰胺改性的丙烯酸酯乳液同无机硅酸盐复配体系得到的无机水性涂料性能较好。

表1实施例1-5中制备的涂料性能

Figure BDA0002251603040000201

表2实施例6-9中制备的涂料性能

Figure BDA0002251603040000202

表3对比例1、实施例10-13中制备的涂料性能

Figure BDA0002251603040000211

表1-表3看出,当不加入乳液,直接使用无机硅酸盐制备涂料,无论从附着力还是硬度,均明显低于有机-无机复配体系,且表干时间略高,低温稳定性能差;

实施例10和11采用功能性单体丙烯酰胺代替N,N-二甲基丙烯酰胺制备丙烯酸酯乳液,制备的无机硅酸盐涂料附着力和硬度较N,N-二甲基丙烯酰胺偏低,低温稳定性和表干时间均符合要求。

实施例12采用非离子乳化剂烷基多苷(APG)代替醇醚糖苷制备丙烯酸酯乳液,制备后的无机硅酸盐涂料硬度略低,附着力较低,涂刷二道无障碍,低温稳定性良好。

实施例13采用过硫酸铵(APS)代替引发剂过硫酸钾制备丙烯酸酯乳液,最终调配的无机硅酸盐涂料性能整体较好,附着力和硬度稍低于使用过硫酸钾。

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