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)代社會的發(fā)展，人類生活水平的提高，節(jié)能環(huán)保意識的逐步覺醒，以及高分子科學的高速發(fā)展對于環(huán)保的要求也越來越嚴格，世界各國紛紛制定相關(guān)的法律法規(guī)。1966年，美國加州率先頒布“66法規(guī)”限制voc的排放；美國環(huán)保局在1977年就提出所謂的“4e”原則,倡導涂料工業(yè)朝著省資源、省能源、無污染的方向發(fā)展。我國的“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?？梢灶A見未來很長時期內(nèi)，發(fā)展環(huán)境友好型水性涂料必將成為我國涂料研究領(lǐng)域的重點、熱點，為順應時代發(fā)展要求、實現(xiàn)我司地板涂料的更新?lián)Q代與綠色環(huán)保目標，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可。但是相對于單組份的水性漆，多了配漆、混合操作，存在使用時間限制，成本更高；基于市場多元化的需求。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)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問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)定性不夠的問題。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(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；復合乳化劑5-10份；去離子水40-100份。進一步的，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)美國專利us5300608和us5986014所述的一般方法進行制備。進一步的，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，如說強度、耐水性、阻隔性等。進一步的，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。進一步的，所述的復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行接枝反應，不易分離，能夠大幅度地提高乳液的機械穩(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合乳化劑，親脂性共聚物和保護膠體加入反應器中，充分攪拌60?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行施工。本配方還具有使用環(huán)保安全，成本低，制備方法簡單的優(yōu)點。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細的說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不是對本發(fā)明的限定。本發(fā)明所用的試劑均為市售產(chǎn)品。實施例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合乳化劑，親脂性共聚物和保護膠體加入反應器中，充分攪拌120min，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合乳化劑，親脂性共聚物和保護膠體加入反應器中，充分攪拌60min，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合乳化劑，親脂性共聚物和保護膠體加入反應器中，充分攪拌80min，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。為了進一步說明本發(fā)明所公開的自交聯(lián)丙烯酸乳液，本發(fā)明還對實施例1、2、3的自交聯(lián)丙烯酸乳液進行了相應測試，測試方法如下：1.測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。不銹鋼條沿線梯級地設有溫度顯示。把丙烯酸乳液涂在條上。經(jīng)過一段時間，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。測試時，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。待確定測量板上溫度已達平衡后，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，打開風泵，使干燥好的空氣吹過丙烯酸乳液上部，并注意觀察丙烯酸乳液成膜情況。2.測試乳液性能機械穩(wěn)定性測試：先將乳液試樣用100目篩網(wǎng)過濾，然后在增力攪拌器中進行強力旋轉(zhuǎn)，以漿端線速度為6096m/min，攪拌10min，然后用100目篩網(wǎng)過濾，若不出現(xiàn)凝膠，則乳液機械穩(wěn)定性好，通過測試；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，機械穩(wěn)定性越差。凍融穩(wěn)定性測試：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5次后，打開容器，用玻璃棒攪拌，觀察試樣有無硬塊、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絮凝物的存在，若無即通過測試。貯存穩(wěn)定性測試：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，如無凝膠和分層現(xiàn)象出現(xiàn)，則通過測試。稀釋穩(wěn)定性測試：將乳液試樣按乳液：水=1：10的比例與水混合均勻，放置48h，如無破乳和分層現(xiàn)象出現(xiàn)，則通過測試。3.測試乳液成膜性能：耐水性測試：稱取一定量的乳液成膜浸泡于水中,每隔一段時間取出用濾紙快速揩去表面水后立即稱量,連續(xù)測定一段時間,直到樣品趨于溶脹平衡。吸水率(ｐ)的計算公式為: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。乳液成膜硬度測試：邵氏硬度計測量。固化速度測試：乳液成膜乳液膜在23±2℃下完全干燥所需的天數(shù)。測試結(jié)果如下表：測試項目實施例1實施例2實施例3最低成膜溫度(℃)-10-1機械穩(wěn)定性通過通過通過凍融穩(wěn)定性通過通過通過貯存穩(wěn)定性通過通過通過稀釋穩(wěn)定性通過通過通過吸水率p（%）p<5p<5p<5膜硬度（邵a）524557固化速度（d）666當前第1頁12