技術領域
本發(fā)明涉及建筑涂料的加工領域，具體說是一種具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液及其制備方法。
背景技術：
隨著生活水平不斷提高，人們對建筑涂料的施工效果要求也日益嚴格。傳統(tǒng)的彈性建筑涂料是具備防水和遮蓋裂縫功能、并具有良好彈性的涂料，其彈性主要由彈性乳液提供，而丙烯酸酯彈性乳液是彈性建筑涂料中最常用的一種。然而，丙烯酸酯彈性乳液自身存在著重大的技術缺陷。由于丙烯酸酯彈性乳液具有熱粘冷脆的特性，其對溫度的高低變化十分敏感，主要體現(xiàn)在：當環(huán)境溫度高于玻璃化轉變溫度時乳液為彈性體；而環(huán)境溫度低于玻璃化轉變溫度時乳液則轉變?yōu)榇嘈泽w。因此，實際使用溫度的變化對其實際的彈性性能影響極大。
現(xiàn)有的丙烯酸酯彈性乳液在常溫時具有較好的彈性，能很好的達到實際應用中的要求。而在一般-15至0℃的低溫環(huán)境中，其彈性性能通常會有下降，具體表現(xiàn)為斷裂伸長率小于120%,但其仍然能滿足基本實際應用的要求。但當其應用在北方冬季嚴寒氣候時，由于環(huán)境溫度會出現(xiàn)低于-30℃的情況，此時現(xiàn)有的丙烯酸酯彈性乳液就會出現(xiàn)彈性明顯變差、斷裂伸長率降幅十分明顯的問題，甚至無法達到彈性乳液在國標中的標準和實際應用中的要求。事實上，在我國東北和俄羅斯等地區(qū)，冬季經常會出現(xiàn)低于-30℃的嚴寒氣候，在這種惡劣自然環(huán)境下，現(xiàn)有的丙烯酸酯彈性涂料幾乎完全失去了其彈性，也就失去了彈性涂料遮蓋裂縫的功能。因此，降低丙烯酸酯彈性乳液的溫度敏感度，使其在嚴酷低溫環(huán)境下仍能保持較高的斷裂伸長率、較好的彈性是目前丙烯酸酯彈性乳液行業(yè)的一個技術難題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
本發(fā)明的另一個發(fā)明目的在于提供一種工藝簡單、反應穩(wěn)定性強的制備上述具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的方法。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：一種具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液，其特征在于：所述具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、改性聚硅氧烷、乳化劑及過硫酸鹽，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯70-90份、丙烯酸異辛酯10-30份、苯乙烯5-15份、丙烯腈5-10份、甲基丙烯酸1-5份、丙烯酰胺1-5份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1-0.5份、氨基聚硅氧烷1-5份、乳化劑2-10份、過硫酸鹽0.1-0.5份。
所述氨基聚硅氧烷由八甲基環(huán)四硅氧烷和氨基硅烷偶聯(lián)劑在堿性和加熱條件下發(fā)生共聚反應而成，八甲基環(huán)四硅氧烷和氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1:(0.1-0.6)，其聚合度為5-30。
所述氨基硅烷偶聯(lián)劑包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的一種或以任意比例混合。
所述乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：(0.5-2)。
所述非離子乳化劑包括烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物中的一種或以任意比例混合。
所述陰離子乳化劑包括烷基苯磺酸鈉、烷基醇聚醚硫酸銨、烷基醇醚硫酸鈉中的一種或以任意比例混合。
所述過硫酸鹽包括過硫酸銨、過硫酸鉀和過硫酸鈉中的一種或以任意比例混合。
所述具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的30-40%、乳化劑總質量的10-15%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到75-90℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的30-40%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌10-60分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在75-90℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的5-10%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的20-60%，保溫10-30分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為3-5小時，在滴加時間在1-2小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌5-20分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于75-90℃，保溫1-5小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至60-70℃，并保溫10-30分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至40-50℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至7-9，并攪拌1-3小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的丙烯酸酯彈性乳液相比，具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液中，采用軟單體（丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯）和硬單體（苯乙烯和丙烯腈）的復配，且軟單體含量大于硬單體，從而形成以軟單體為主、硬單體為輔的丙烯酸復配體系。首先，軟單體自身具有長支鏈的分子鏈結構，其可大幅提高乳液體系分子鏈的柔性，而硬單體的減少則可有效降低乳液體系分子鏈的剛性。該組合通過乳膠粒子的長鏈段組合，使其在較寬的溫度范圍內都具有非常優(yōu)秀的柔性和優(yōu)異的彈性。事實上，本發(fā)明乳液的玻璃化溫度可達到-50至-30℃之間，從而真正實現(xiàn)在環(huán)境溫度低于-30℃的嚴寒環(huán)境下，丙烯酸酯彈性乳液仍然具備良好的斷裂伸長率。
2、本發(fā)明的具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液中，加入了甲基丙烯酸、丙烯酰胺等帶支鏈的交聯(lián)單體。通過上述交聯(lián)單體在共聚反應時發(fā)生交聯(lián)反應，使乳膠粒子形成低交聯(lián)度的柔性長鏈型交聯(lián)網(wǎng)絡，從而乳液分子鏈在具有一定的剛性的同時，保證了其具有較高的彈性的同時具有足夠的機械強度。
3、本發(fā)明的具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液加入了氨基聚硅氧烷。氨基聚硅氧烷自身具有良好的成膜性能、優(yōu)良的分子鏈柔性，所以其耐低溫性能十分優(yōu)秀，且在-50至150℃這個較寬的溫度范圍內仍能保持其性能。同時，氨基聚硅氧烷含有的活性基團氨基與丙烯酸酯主鏈上的甲基丙烯酸的羧基脫水縮合。該縮合過程能形成穩(wěn)定性較強的共價鍵，并將聚硅氧烷與聚丙烯酸酯主鏈橋接在一起，即在丙烯酸酯主鏈上接入了硅氧烷基團，從而改變了聚合物分子鏈的結構，并使乳液體系兼具丙烯酸樹脂和聚硅氧烷的優(yōu)點，降低了丙烯酸樹脂對溫度的敏感程度，使其具有優(yōu)異的低溫斷裂伸長率，徹底解決了丙烯酸酯乳液在低溫下易變脆的問題。
4、本發(fā)明的具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液，采用了預乳化半連續(xù)滴加工藝。該工藝可有效提高反應的穩(wěn)定性，并使化學反應在相對溫和的條件下即可進行。另外，該工藝反應穩(wěn)定性高、反應條件溫和且凝膠率低。使用該工藝制備乳液只需加熱和攪拌即可，工藝十分簡單，能大幅降低丙烯酸酯彈性乳液的加工成本。
具體實施方式
本發(fā)明的具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、改性聚硅氧烷、乳化劑及過硫酸鹽，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯70-90份、丙烯酸異辛酯10-30份、苯乙烯5-15份、丙烯腈5-10份、甲基丙烯酸1-5份、丙烯酰胺1-5份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1-0.5份、氨基聚硅氧烷1-5份、乳化劑2-10份、過硫酸鹽0.1-0.5份。通過軟單體和硬單體進行復配，且軟單體含量大于硬單體，提高乳液體系分子鏈的柔性。并利用乳膠粒子的長鏈段組合，使乳液在較寬的溫度范圍內都具有非常優(yōu)秀的柔性和優(yōu)異的彈性。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的氨基聚硅氧烷由八甲基環(huán)四硅氧烷和氨基硅烷偶聯(lián)劑在堿性和加熱條件下發(fā)生共聚反應而成，八甲基環(huán)四硅氧烷和氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1：(0.1-0.6)，其聚合度為5-30。事實上，在上述制備過程中，氨基的摩爾含量可達4%-10%；粒徑控制在改為30-80nm范圍內；而pH值則控制在4.0-6.0范圍內。利用氨基聚硅氧烷自身具有的良好成膜性能、較好的分子鏈柔性，從而改善乳液分子鏈的耐低溫性能。而氨基與通過加聚反應已經接枝到丙烯酸酯主鏈上甲基丙烯酸的羧基發(fā)生縮合反應，形成穩(wěn)定的共價鍵而將二者連接在一起，從而在丙烯酸酯主鏈上接入了硅氧烷基團，改變了聚合物分子鏈的結構，使乳液兼具丙烯酸樹脂和聚硅氧烷的優(yōu)點，具有優(yōu)異的低溫斷裂伸長率。而氨基硅烷偶聯(lián)劑采用γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的一種或以任意比例混合。上述三種硅烷均具有較強的反應活性，在乳液體系中可快速與八甲基環(huán)四硅氧烷發(fā)生共聚反應，并生成具有多氨基的分子鏈結構，從而改善了氨基聚硅氧烷與甲基丙烯酸的羧基的反應能力。同時上述三種硅烷均具有較強的分散性、潤濕性及耐水性能，可改善氨基反應的均勻性及乳液涂膜的耐水白性能。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：(0.5-2)。
其中，非離子乳化劑采用烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物中的一種或以任意比例混合。上述組分均具有較強的表面活性，其在反應時可有效降低水和乳液之間的表面張力，從而使乳液能充分與水混溶。另外，上述組分還具備良好的空間位阻作用，能有效消除長鏈狀大分子結構中的內應力作用，保證乳液大分子結構的穩(wěn)定性。
陰離子乳化劑則可采用烷基苯磺酸鈉、烷基醇聚醚硫酸銨、烷基醇醚硫酸鈉中的一種或以任意比例混合。上述組分均具有較強的電荷排斥作用，從而具有較強的親水能力，并具備優(yōu)秀的表面活性，能有效降低混合相界面的表面張力，使混合相處于乳化狀態(tài)。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的過硫酸鹽采用過硫酸銨、過硫酸鉀和過硫酸鈉中的一種或以任意比例混合。過硫酸鹽的主要作用是在反應中受熱后提供自由基，使其在反應體系中能與活潑雙鍵產生自由基接枝、交聯(lián)等反應，令單體結合為有一定空間結構的分子鏈，以滿足涂料所需的力學性能。由于上述成分均為水性過硫酸鹽，化學反應完成后可以賦予乳液體系優(yōu)良的耐水性能。
另外，本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液中加入了甲基丙烯酸縮水甘油酯。該組分可對乳液中的軟單體和硬單體產生鏈接作用，并使兩種單體充分共聚，從而降低乳液體系的玻璃化溫度和撓曲性能。同時，由于甲基丙烯酸縮水甘油酯的分子鏈中既含有碳碳雙鍵，又含有環(huán)氧基，因而在反應體系中可使軟單體和硬單體發(fā)生一定程度的交聯(lián)反應，以改善乳液涂膜的機械強度。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的30-40%、乳化劑總質量的10-15%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到75-90℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的30-40%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌10-60分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在75-90℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的5-10%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的20-60%，保溫10-30分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為3-5小時，在滴加時間在1-2小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌5-20分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于75-90℃，保溫1-5小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至60-70℃，并保溫10-30分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至40-50℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至7-9，并攪拌1-3小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率大于500%、拉伸強度大于2.0Mpa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率大于160%、拉伸強度大于6.0Mpa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率大于80%、拉伸強度大于8.0Mpa。
下面結合表一對各個實施例進行詳細說明，但并不因此把本發(fā)明限制在所述實施例范圍內：
實施例1
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基聚硅氧烷、乳化劑、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯70份、丙烯酸異辛酯10份、苯乙烯5份、丙烯腈5份、甲基丙烯酸1份、丙烯酰胺1份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1份、氨基聚硅氧烷1份、乳化劑2份、過硫酸銨0.1份。
其中乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：1。
非離子乳化劑為烷基聚氧乙烯醚，其含量按質量份數(shù)算是：烷基聚氧乙烯醚1份。
陰離子乳化劑為烷基苯磺酸鈉，其含量按質量份數(shù)算是：烷基苯磺酸鈉1份。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的30%、乳化劑總質量的10%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到75℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的30%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌10分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在75℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的5%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的20%，保溫10分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為3小時，在滴加時間在1小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌5分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于75℃，保溫1小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至60℃，并保溫10分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至40℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至9，并攪拌1小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率為513%、拉伸強度為2.6MPa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率為165%、拉伸強度為7.3MPa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率為84%、拉伸強度為9.2MPa。
實施例2
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基聚硅氧烷、乳化劑、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯90份、丙烯酸異辛酯30份、苯乙烯15份、丙烯腈10份、甲基丙烯酸5份、丙烯酰胺5份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5份、氨基聚硅氧烷5份、乳化劑10份、過硫酸銨0.1份、過硫酸鉀0.2份、過硫酸鈉0.2份。
其中乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：1。
非離子乳化劑為烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基聚氧乙烯醚1份、脂肪醇聚氧乙烯醚2份、烷基苯酚乙氧基化物2份。
陰離子乳化劑為烷基苯磺酸鈉、烷基醇聚醚硫酸銨、烷基醇醚硫酸鈉的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基苯磺酸鈉1份、烷基醇聚醚硫酸銨2份、烷基醇醚硫酸鈉2份。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的40%、乳化劑總質量的15%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到90℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的40%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌60分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在90℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的10%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的60%，保溫30分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為5小時，在滴加時間在2小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌20分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于90℃，保溫5小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至70℃，并保溫30分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至50℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至7，并攪拌3小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率為560%、拉伸強度為2.4MPa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率為171%、拉伸強度為6.9MPa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率為89%、拉伸強度為9.0MPa。
實施例3
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基聚硅氧烷、乳化劑、過硫酸鉀、過硫酸鈉，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯75份、丙烯酸異辛酯15份、苯乙烯8份、丙烯腈6份、甲基丙烯酸2份、丙烯酰胺2份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.2份、氨基聚硅氧烷2份、乳化劑3份、過硫酸鉀0.1份、過硫酸鈉0.1份。
其中乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：0.5。
非離子乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：脂肪醇聚氧乙烯醚1份、烷基苯酚乙氧基化物1份。
陰離子乳化劑為烷基醇聚醚硫酸銨，其含量按質量份數(shù)算是：烷基醇聚醚硫酸銨1份。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的33%、乳化劑總質量的12%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到80℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的33%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌20分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在80℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的6%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的30%，保溫15分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為3.5小時，在滴加時間在1.5小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌10分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于80℃，保溫2小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至63℃，并保溫15分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至43℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至8.5，并攪拌1.5小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率為524%、拉伸強度為2.5MPa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率為168%、拉伸強度為7.1MPa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率為83%、拉伸強度為9.2MPa。
實施例4
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基聚硅氧烷、乳化劑、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯80份、丙烯酸異辛酯20份、苯乙烯8份、丙烯腈7份、甲基丙烯酸3份、丙烯酰胺3份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.3份、氨基聚硅氧烷3份、乳化劑6份、過硫酸銨0.1份、過硫酸鉀0.1份、過硫酸鈉0.1份。
其中乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：2。
非離子乳化劑為烷基聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基聚氧乙烯醚1份、烷基苯酚乙氧基化物1份。
陰離子乳化劑為烷基苯磺酸鈉、烷基醇醚硫酸鈉的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基苯磺酸鈉2份、烷基醇醚硫酸鈉2份。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的36%、乳化劑總質量的13%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到85℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的37%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌30分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在85℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的8%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的40%，保溫20分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為4小時，在滴加時間在1.5小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌15分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于85℃，保溫3小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至66℃，并保溫20分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至45℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至8，并攪拌2小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率為530%、拉伸強度為2.4MPa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率為166%、拉伸強度為7.0MPa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率為86%、拉伸強度為9.6MPa。
實施例5
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液包括去離子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基聚硅氧烷、乳化劑、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉，上述組分按質量份數(shù)算分別是：去離子水100份、丙烯酸丁酯85份、丙烯酸異辛酯25份、苯乙烯14份、丙烯腈9份、甲基丙烯酸4份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.4份、氨基聚硅氧烷4份、乳化劑9份、過硫酸銨0.1份、過硫酸鉀0.1份、過硫酸鈉0.2份。
其中乳化劑包括非離子乳化劑和陰離子乳化劑，非離子乳化劑與陰離子乳化劑的摩爾比為1：2。
非離子乳化劑為烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基聚氧乙烯醚1份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、烷基苯酚乙氧基化物1份。
陰離子乳化劑為烷基苯磺酸鈉、烷基醇聚醚硫酸銨、烷基醇醚硫酸鈉的混合物，其含量按質量份數(shù)算分別是：烷基苯磺酸鈉2份、烷基醇聚醚硫酸銨2份、烷基醇醚硫酸鈉2份。
本發(fā)明具有優(yōu)異低溫斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液的制備方法包括以下步驟：
a：常溫常壓下往反應釜內加入去離子水總質量的38%、乳化劑總質量的15%，攪拌均勻并升溫至釜內溫度達到88℃；
b：常溫下在預乳化缸中加入去離子水總質量的39%、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、余量乳化劑，持續(xù)攪拌50分鐘，制備成均勻的預乳化液；
c：常溫狀態(tài)下在引發(fā)劑缸中加入過硫酸鹽、余量去離子水，攪拌至完全溶解成過硫酸鹽溶液備用；
d：把a步驟的反應釜內溫度維持在88℃，向釜內加入b步驟所得預乳化液總質量的9%、c步驟所得過硫酸鹽溶液總量的50%，保溫25分鐘；
e：往d步驟中的反應釜內勻速滴加剩余的b步驟所得預乳化液和c步驟所得過硫酸鹽溶液，滴加時間為4.5小時，在滴加時間在2小時后停止滴加，并向b步驟的預乳化缸中加入氨基聚硅氧烷，攪拌18分鐘后繼續(xù)滴加至完畢；
f：在e步驟滴加完成后控制反應釜內溫度處于89℃，保溫4小時；
g：把f步驟的反應釜降溫至69℃，并保溫25分鐘；
h：把g步驟的反應釜降溫至48℃，向反應釜中加入氨水調節(jié)pH至7.5，并攪拌2.5小時，過濾出料即可得到具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液。
按JG/T 172-2014 《彈性建筑涂料》標準中的規(guī)定的涂料斷裂伸長率測試，本發(fā)明的具有優(yōu)異斷裂伸長率的丙烯酸酯彈性乳液在標準狀態(tài)下斷裂伸長率為550%、拉伸強度為2.5MPa；-10℃環(huán)境溫度下下斷裂伸長率為168%、拉伸強度為6.9MPa，-30℃環(huán)境溫度下斷裂伸長率為86%、拉伸強度為9.3MPa。