[0006] 乳液聚合中外加乳化剂的方法在制备丙烯酸乳液当中是无法避免的,但是小分子乳化剂对乳液本身及由所述丙烯酸乳液所制备的漆膜的性能的影响也不容忽视。为了解决这一问题,减少因乳化剂对乳液树脂本身及漆膜的性能产生的影响,从而提高丙烯酸乳液树脂的性能以及固含,本发明发明人做了大量的研究,提出了新型的丙烯酸乳液外乳化用乳化剂及其制备方法。
[0007] 为了实现上述目的,本发明提供一种丙烯酸乳液外乳化用乳化剂,其包含如下组分:
[0008] 溶剂、单体脂肪族丙烯酸酯(NCA)、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂以及中和剂。
[0009] 作为优选,上述溶剂可为醇醚类以及醇醚酯类溶剂,优选地选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或任意几种组合。
[0010] 作为优选,引发剂选自二叔戊基过氧化物和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0011] 作为优选,中和剂为二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺中的一种或任意几种组合。
[0012] 溶剂、引发剂和中和剂选择时应考虑适用性、经济成本、气味、危险性等各方面综合考量的结果。
[0013] 所述单体脂肪族丙烯酸酯(NCA)、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂和中和剂分别占总投料质量比的7‑8%、22‑23%、22‑24%、6.8%、2.5‑4.5%、2.4%、3‑5.6%,其余为溶剂,共计100%。
[0014] 所得的丙烯酸乳液外乳化用乳化剂具有很好的亲水性和较好的水溶性,可加水任意比例稀释。
[0015] 本发明还提供一种丙烯酸乳液外乳化用乳化剂的制备方法,包括如下步骤:
[0016] (1)将定量称好的溶剂加入到带有冷凝的四口烧瓶中,升温至150‑155℃;
[0017] (2)定量称好脂肪族丙烯酸酯(NCA)、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸和引发剂的混合溶液备用;
[0018] (3)待步骤(1)的溶剂温度升温至150‑155℃,将步骤(2)的混合溶液于5‑6h内缓慢滴加到步骤(1)中的溶剂当中,做好温度的监控,将温度维持在150‑155℃;
[0019] 4)滴加完毕后,添加引发剂,150‑155℃下继续保温2h;
[0020] 5)待保温2h后,降温加中和剂,添加剩余溶剂后出料。
[0021] 本发明中采用的单体为脂肪族丙烯酸酯(NCA),选自阿科力科技股份有限公司,之所以选择该特殊单体,主要是因为其结构中含有一个五元环和六元环的结构,空间位阻较大,具有极佳的降黏效果,控制整体乳化剂的分子量,不宜使分子量过大,另一方面该特殊单体价格也较为适宜,具有很好的适用性。
[0022] 本发明中将乳化剂的分子量控制在6000‑8000g/mol,之所以控制在这一段的原因是在于,一方面6000‑8000分子量,已经足够大,已经具有很好的乳化效果,另外相比于小分子乳化剂来说,已经具有很好的耐水和其它方面的性能,另一方面,分子量在这一段来说,黏度适宜,如果分子量过大,会导致整个乳化剂分子量较大,需要更多的溶剂稀释,固含降低,也不利于经济和环境成本的考虑。将酸值控制在28‑48mgKOH/g之间,一方面是通过有机胺中和,引入亲水基团,形成铵根离子,使其具有很好的乳化效果。另一方面也使得乳化剂具有很好的亲水作用,能够很好地与丙烯酸乳液树脂在水中混合溶解在一起。保温2h的目的是在于提高单体的转化率,减少单体残留。
[0023] 有益效果:
[0024] 本发明制备的丙烯酸乳液外乳化用乳化剂与其它外用乳化剂在丙烯酸乳液的制备及应用上,存在着以下几个方面明显的优势:(1)具有较大分子量,提高了漆膜的耐水和其它性能;(2)具有极好的乳化效果,乳液更加稳定;(3)乳化剂与丙烯酸乳液主体树脂具有极好的相容性,不影响漆膜光泽;(4)本发明乳化剂可作为丙烯酸乳液主体部分参与交联固化;(5)本发明乳化剂提高了丙烯酸乳液固体份固含;(6)减少了乳化剂的使用量,提高了乳化剂的乳化效果。附图说明:
[0025] 图1为小分子乳化剂乳化的乳液;
[0026] 图2为本发明乳化剂乳化的乳液。