專利名稱：水性木器漆用樹脂乳液及其制備方法
技術領域：
本發明涉及水性木器漆用樹脂乳液技術領域，本發明還涉及該樹脂乳液的制備方法。
背景技術：
傳統使用的木器漆以有機溶劑為稀釋劑，含有苯等各類有機物，吸入對人體危害極大；排入大氣，造成極嚴重的空氣污染，使環境受到破壞，同時有機溶劑還存在易燃易爆等安全隱患。基于上述原因，近年來，有人開始研發以水為稀釋劑的水性木器漆，目前，市場上主要有以下幾種①以丙烯酸為主要成分的水性木器漆，②以丙烯酸與聚氨酯的合成物為主要成分的水性木器漆，③以聚氨酯為主要成分的水性木器漆。但是，這幾種木器漆在質量上均存在重大缺陷，比如耐水性差，硬度低，耐熱性差等問題，限制了它的推廣使用。樹脂乳液是水性漆成膜的基料，它決定了漆膜的主要性能。本申請的發明人長期致力于水性漆樹脂乳液的研究，通過采用獨到的配方和工藝，使上述問題得到了有效解決， 由其制成的水性木器漆達到或超過了一般溶劑型木器漆的性能指標，并且綠色環保。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，使用該樹脂乳液制成水性木器漆后，可以顯著提高漆膜的耐水性、耐熱性和硬度。本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種由上述制備方法制成的水性木器漆用樹脂乳液。為解決上述第一個技術問題，本發明的所采用的技術方案是—種水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，所述樹脂乳液由間歇加料式乳液聚合方法制備而成，包括以下步驟a)初始入料將去離子水200 220重量份和親水性乳化劑加入到反應釜中，所述親水性乳化劑為3 4重量份，升溫至78 82°C ；b)內核溶液聚合將過硫酸鹽引發劑加入到反應釜中，再加入內核反應物料，溫度升至86 88°C， 反應至冷凝器無回流，所述內核反應物料包括去離子水15~20重量份，
甲基丙烯酸烷基酯35~40重量份，
叔碳酸乙烯酯10~15重量份，
交聯劑A0.5~1重量份，
丙烯酸或丙烯酸鹽o. ro. 5重量份，
親水性乳化劑2~3重量份；C)外核溶液聚合用60 70分鐘滴完外核反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述外核反應物料包 括
去離子水70~78重量份，
甲基丙烯酸烷基酯じ5~132重量份，
叔碳酸乙烯酯35~40重量份，
交聯劑A2~2.5重量份，
丙烯酸或丙烯酸鹽2~2. 5重量份，
親水性乳化劑3~4重量份；d)內殼溶液聚合繼續用42 48分鐘滴完內殼反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述內殼反應物 料包括
去離子水52~60重量份，
甲基丙烯酸烷基酯58~80重量份，
叔碳酸乙烯酯35~50重量份，
交聯劑A7~30重量份，
交聯劑B5~6重量份，
丙烯酸或丙烯酸鹽2~3重量份，
親水性乳化劑2~3重量份；e)外殼溶液聚合繼續用42 48分鐘滴完外殼反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述外殼反應物 料包括去離子水甲基丙烯酸烷基酯叔碳酸乙烯酯交聯劑A 交聯劑B
丙烯酸或丙烯酸鹽親水性乳化劑
匕曰
52~60重量份， 32~60重量份， 45^55重量份， 15~42重量份， 6~7重量份， 3~5重量份， 2~3重量份；f)保溫在87 88°C保溫28 32分鐘，再加入相應的硫酸鹽引發劑，繼續在此溫度下保溫88 92分鐘；g)降溫出料降溫至40°C以下，過濾，用pH值調節劑調整pH值至7 8，再加入有效成份為5 8重量份的含胼基交聯劑的溶液。優選的，所述親水性乳化劑是十二烷基硫酸鈉、十二烷基聯苯醚二磺酸鈉、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚酯鈉鹽、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚酯胺鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚酯鈉鹽、烷基酚聚氧乙烯醚酯胺鹽、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯鈉鹽和烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯胺鹽中的一種或兩種。優選的，所述初始入料步驟中的親水性乳化劑是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉和十二烷基聯苯醚二磺酸鈉；所述其它步驟中的親水性乳化劑是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉。優選的，所述過硫酸鹽弓I發劑是過硫酸氨。優選的，所述甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯。優選的，所述交聯劑A是乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和丙烯酸烷基酯中的一種或兩種，所述交聯劑B是甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺中的一種。優選的，所述pH值調節劑是碳酸氫鈉或氨水。優選的，所述含胼基的交聯劑是己二酸二酰胼。為解決上述第二個技術問題，本發明所采用的技術方案是一種水性木器漆用樹脂乳液，所述樹脂乳液采用上述的間歇加料式乳液聚合方法制成，所述樹脂乳液的乳膠粒具有硬核軟殼四層核殼結構，所述乳膠粒的核包括內核和外核，所述乳膠粒的殼包括內殼和外殼。采用了上述技術方案后，本發明的有益效果是1)本發明將叔碳酸乙烯酯引入配方中，與甲基丙烯酸烷基酯以及其它功能單體進行乳液共聚反應。叔碳酸乙烯酯的結構式為
權利要求
1.水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，所述樹脂乳液由間歇加料式乳液聚合方法制備 而成，其特征在干，包括以下步驟a)初始入料將去離子水200 220重量份和親水性乳化劑加入到反應釜中，所述親水性乳化劑為 3 4重量份，升溫至78 82°C ；b)內核溶液聚合將過硫酸鹽引發劑加入到反應釜中，再加入內核反應物料，溫度升至86 88°C，反應 至冷凝器無回流，所述內核反應物料包括 去離子水 15 20重量份，甲基丙烯酸烷基酯 35~40重量份，叔碳酸乙烯酯 10~15重量份，交聯劑A0.5~1重量份，丙烯酸或丙烯酸鹽0. 1~0.5重量份， 親水性乳化劑2~3重量份；C)外核溶液聚合用60 70分鐘滴完外核反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述外核反應物料包括 去離子水 70~78重量份，甲基丙烯酸烷基酯 125~132重量份，叔碳酸乙烯酯 35~40重量份，交聯劑A~2.5重量份，丙烯酸或丙烯酸鹽 2 2~2.5重量份，親水性乳化劑 3~4重量份；d)內殼溶液聚合繼續用42 48分鐘滴完內殼反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述內殼反應物料包括去離子水52~60重量份，甲基丙烯酸烷基酯 58 80重量份，叔碳酸乙烯酯35 50重量份，交聯劑A7 30重量份，交聯劑B5~6重量份，丙烯酸或丙烯酸鹽 2~3重量份，親水性乳化劑2~3重量份；e)外殼溶液聚合繼續用42 48分鐘滴完外殼反應物料和相應的硫酸鹽引發劑，所述外殼反應物料包括在87 88°C保溫觀 32分鐘，再加入相應的硫酸鹽引發劑，繼續在此溫度下保溫 88 92分鐘；g)降溫出料降溫至40°C以下，過濾，用pH值調節劑調整pH值至7 8，再加入有效成份為5 8 重量份的含胼基交聯劑的溶液。
2.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述親水性乳化劑是十二烷基硫酸鈉、十二烷基聯苯醚二磺酸鈉、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚酯鈉鹽、C6 C20烷基醇聚氧乙烯醚酯胺鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚酯鈉鹽、烷基酚聚氧乙烯醚酯胺鹽、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚、烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯鈉鹽和烯丙基壬基酸聚氧乙烯醚酯胺鹽中的一種或兩種。
3.如權利要求2所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述初始入料步驟中的親水性乳化劑是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉和十二烷基聯苯醚二磺酸鈉；所述其它步驟中的親水性乳化劑是十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉。
4.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述過硫酸鹽引發劑是過硫酸氨。
5.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯。
6.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述交聯劑 A是乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和丙烯酸烷基酯中的一種或兩種，所述交聯劑B是甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺中的一種。
7.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述PH值調節劑是碳酸氫鈉或氨水。
8.如權利要求1所述的水性木器漆用樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述含胼基的交聯劑是己二酸二酰胼。
9.水性木器漆用樹脂乳液，其特征在于，所述樹脂乳液根據權利要求1 8的任一方法制成，所述樹脂乳液的乳膠粒具有硬核軟殼四層核殼結構，所述乳膠粒的核包括內核和外核，所述乳膠粒的殼包括內殼和外殼。去離子水甲基丙烯酸烷基酯叔碳酸乙烯酯交聯劑A 交聯劑B丙烯酸或丙烯酸鹽親水性乳化劑
全文摘要
本發明公開了一種水性木器漆用樹脂乳液及其制備方法，其主要技術構思是1)將叔碳酸乙烯酯引入配方中，與甲基丙烯酸烷基酯以及其它功能單體進行乳液共聚反應；2)采用間歇加料的乳液聚合工藝，聚合后乳膠粒由內到外分為四層，分別為內核、外核、內殼和外殼；3)內殼反應物料和外殼反應物料中含有雙丙酮丙烯酰胺等交聯劑，在水性漆的干燥成膜過程中，隨著水分的蒸發，它與己二酸二酰肼發生交聯反應，可以形成致密的體形網狀結構。使用該樹脂乳液制成水性木器漆后，可以顯著提高漆膜的耐水性、耐熱性和硬度。
文檔編號C08F265/06GK102344533SQ201110197468
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者崔寶琪 申請人:青州市寶達化工有限公司