一種地溝油基水性涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能高分子材料的制備與改性領(lǐng)域，具體涉及一種地溝油基水性涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地溝油是餐廚廢油的俗稱，又稱泔水油，泛指餐飲業(yè)、家庭廚房等加工完食品后丟棄和排放的食用油脂。隨著我國餐飲行業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)出的地溝油的量也越來越多，對其處理也越來越麻煩，一些餐館為了從中獲利，將地溝油重新出現(xiàn)于餐桌。長期食用地溝油可能會引發(fā)癌癥，對人體危害極大。
[0003]專利申請?zhí)枮?00510029409.7的《餐飲業(yè)地溝油的加工方法》和專利申請?zhí)枮?00710090972.4的《地溝油的回收純化方法》提供了餐飲業(yè)地溝油的加工與純化方法，專利申請?zhí)枮?01210031854.7的《一種利用地溝油制備塑料色彩分散油的方法及其應(yīng)用》提供了利用地溝油制備色粉分散油用于塑料配色，但地溝油作為原料制備丙烯酸酯涂料從未報道過。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述不足之處而提供的一種地溝油基水性涂料的制備方法，該方法將地溝油與丙烯酸酯類單體通過乳液聚合制備水性涂料，其特點(diǎn)是將分子量低、不穩(wěn)定的不飽和油脂，經(jīng)過自由基聚合后，成為聚合度較高、穩(wěn)定的共聚樹脂水乳膠，應(yīng)用于建筑外墻裝飾等領(lǐng)域。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種地溝油基水性涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)采用固液分離技術(shù)獲取液體地溝油，然后分別用去離子水、不能溶解地溝油的強(qiáng)極性有機(jī)溶劑洗滌液體地溝油，最后添加脫色劑至地溝油為淡黃色透明清亮液體為止，即得純化地溝油；
[0008](2)將去離子水、pH調(diào)節(jié)劑、乳化劑、分散劑、引發(fā)劑、純化地溝油及丙烯酸酯按重量比 100:0.1-0.3:1-2.5:0.1-0.5:0.5-1.5:40-60:40-60 依次加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌15-30min，攪拌速度為300_800r/min，獲得地溝油預(yù)乳化液；
[0009](3)將步驟(2)中獲得的地溝油預(yù)乳化液總重量的1/10與等重量的去離子水加入反應(yīng)釜，溫度升高至70-80°C后保溫反應(yīng)30-60min，將剩余的9/10地溝油預(yù)乳化液滴入反應(yīng)釜，1.5-3h內(nèi)滴完，然后保溫反應(yīng)4-6h后，依次加入增粘劑、增稠劑及紫外線吸收劑，增粘劑、增稠劑及紫外線吸收劑分別占純化地溝油和丙烯酸酯總量的5-10%、0.5-1.5%,2-5%,攪拌均勻后冷卻至室溫獲得地溝油基水性涂料。
[0010]進(jìn)一步地，步驟(I)中所述的不能溶解地溝油的強(qiáng)極性有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇或乙腈。
[0011]進(jìn)一步地，步驟⑴中所述的脫色劑為活性炭、膨潤土、蒙脫土、分子篩或雙氧水。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述的pH調(diào)劑劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸銨、碳酸氫銨、EDTA 或 EDTA-2Na。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述的乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、OP-1O、NP-10、C0-436、吐溫、司班中的至少一種。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述的分散劑為羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥基纖維素或聚乙烯醇。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化二碳酸酯、過氧化氫、過氧化二異丙苯、亞硫酸氫鈉中的至少一種。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述的丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(3)中所述的增粘劑為松香、氫化松香、C5-C9g烯樹脂、石油樹脂、鄰苯二甲酸二丁脂或領(lǐng)苯二甲酸二辛脂。
[0018]進(jìn)一步地，步驟(3)中所述的增稠劑為卡波、瓜爾膠、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉或聚丙烯酰胺。
[0019]進(jìn)一步地，步驟(3)中所述的紫外線吸收劑為UV-531、UV-90或二氧化鈦。
[0020]本發(fā)明提供的一種地溝油基水性涂料的制備方法，具有以下幾種有益效果:
[0021](I)本發(fā)明所用原料之一為地溝油，具有來源廣泛、價格低廉等優(yōu)勢，可以大幅度減少地溝油流入食用油領(lǐng)域而對人體產(chǎn)生的危害。
[0022](2)本發(fā)明將地溝油與丙烯酸酯類單體通過乳液聚合制備水性涂料，其特點(diǎn)是將分子量低、不穩(wěn)定的不飽和油脂，經(jīng)過自由基聚合后，成為聚合度較高、穩(wěn)定的共聚樹脂水乳膠，制備的水性涂料具有良好的成膜性和附著力，可廣泛應(yīng)用于建筑外墻裝飾等領(lǐng)域。
[0023](3)丙烯酸酯涂料是以丙烯酸酯類單體的均聚物或共聚物為成膜物質(zhì)的涂料，工業(yè)上的丙烯酸酯涂料所用的聚丙烯酸樹脂大多是共聚物，通過多種單體組合實(shí)施共聚，所得產(chǎn)物表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合性能，利用引發(fā)劑使不飽和脂肪酸鏈與丙烯酸酯共聚，使涂料在保持原來的優(yōu)良性能時又增加強(qiáng)度。地溝油中含有大量不飽和油脂，相對于相同碳鏈長度的飽和脂肪鏈較柔軟，受到外界沖擊時能通過形變使沖擊能量得到耗散，從而達(dá)到抗沖的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明提供的一種地溝油基水性涂料的制備方法，其特點(diǎn)是采用水性乳液聚合將地溝油中的不飽雙鍵通過接枝自由基聚合鍵接到丙烯酸酯類單體上，然后通過加入增粘劑、增稠劑和紫外線吸收劑，獲得新型環(huán)保的水性涂料。所得涂料與傳統(tǒng)涂料相比，具有原料來源廣泛、成本低廉，涂膜對灰漿等外墻底材附著性良好，涂層不易剝落、無裂縫、強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，此類涂料可廣泛應(yīng)用于各種外墻裝飾。
[0025]下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]一種地溝油基水性涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0028](I)采用固液分離技術(shù)獲取液體地溝油，然后用去離子水洗滌液體地溝油，重復(fù)操作5-10次，直至水相透明無色，分液后收集油相層，再用無水乙醇多次洗滌油相層，直至洗滌后的乙醇溶液透明無色，分離地溝油和乙醇溶液，在所得地溝油中分多次加入雙氧水，直至地溝油為淡黃色透明清亮液體為止，即得純化地溝油；
[0029](2)常溫條件下，將10g去離子水、0.3g碳酸氫鈉、1.5g十二烷基硫酸鈉、Ig0P-10、0.1g聚乙稀醇、Ig過硫酸鉀、0.5g亞硫酸氫鈉、50g純化地溝油、25g甲基丙稀酸甲醋、25g丙稀酸丁醋依次加入帶機(jī)械攪拌的反應(yīng)Il內(nèi)高速攪拌15min，攪拌速度為800r/min，獲得地溝油預(yù)乳化液；
[0030](3)常溫及攪拌條件下，將20.44g去離子水和20.44g地溝油預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜，并逐漸將溫度升高至70°C，保溫反應(yīng)60min后，采用滴液漏斗將剩余的地溝油預(yù)乳化液均勻地滴入反應(yīng)藎，控制于1.5h內(nèi)將地溝油預(yù)乳化液滴加完畢，保溫反應(yīng)6h后加入5g氫化松香、Ig聚丙烯酸及2g UV-531，攪拌均勻后冷卻至室溫獲得地溝油基水性涂料。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種地溝油基水性涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0033](I)采用固液分離技術(shù)獲取液體地溝油，然后用去離子水洗滌液體地溝油，重復(fù)操作5-10次，直至水相透明無色，分液后收集油相層，再用甲醇多次洗滌油相層，直至洗滌后的甲醇溶液透明無色，分離地溝油和甲醇溶液，在所得地溝油中分多次加入蒙脫土，直至地溝油為淡黃色透明清亮液體為止，即得純化地溝油；
[0034](2)常溫條件下，將10g去離子水、0.2g EDTA、1.2g十二烷基硫酸鈉、0.8gNP-10、0.2g聚乙稀醇、Ig過氧化氫、0.5g亞硫酸氫鈉、45g純化地溝油、27.5g甲基丙稀酸甲酯、27.5g丙烯酸丁酯依次加入帶機(jī)械攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)高速攪拌15min，攪拌速度為800r/min，獲得地溝油預(yù)乳化液；
[0035](3)常溫及攪拌條件下，將20.39g去離子水和20.39g地溝油預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜，并逐漸將溫度升高至70°C，保溫反應(yīng)60min后，采用滴液漏斗將剩余的地溝油預(yù)乳化液均勻地滴入反應(yīng)藎，控制于1.5h內(nèi)將地溝油預(yù)乳化液滴加完畢，