水性丙烯酸树脂乳液的合成

背景及概述^[1-3]

在当今建筑涂料市场上,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为涂料工业发展的主要方向。在水性涂料中发展最快的、品种最多的无污染型涂料是乳胶漆。而水性丙烯酸树脂是乳胶漆最主要的基料。

 与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和 能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。 水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体（亦称水可稀释丙烯酸）及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的，而树脂水分散体则是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看：乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。

丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料，在建筑涂料市场占有重要的应用，目前其应用还在不断扩大；近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视，在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据单体组成通常分为纯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋乳液、叔丙乳液等。水性丙烯酸树脂乳液能与环氧树脂或氨基树脂混合作为涂料使用。

 合成装置^[3]

一种水性丙烯酸树脂乳液合成反应装置，包括固定座、支撑杆，所述固定座上侧设置有所述支撑杆，所述支撑杆远离所述固定座一侧设置有转轴，所述转轴远离所述支撑杆一侧设置有转盘，所述转盘远离所述转轴一侧设置有合成器，所述合成器内侧靠近所述固定座一侧设置有支架，所述支架远离所述固定座一侧设置有泵机，所述泵机远离所述支架一侧设置有搅拌轴，所述搅拌轴远离所述泵机一侧设置有搅拌扇，所述合成器远离所述转盘一侧设置有连接器，所述连接器远离所述合成器一侧设置有顶盖，所述顶盖靠近所述连接器一侧设置有油性烯管，所述油性烯管远离所述连接器一侧设置有引发剂管，所述引发剂管远离所述油性烯管一侧设置有水管，所述顶盖远离所述引发剂管一侧设置有检测仪，所述泵机远离所述转盘一侧设置有泵管，所述支撑杆远离所述合成器一侧设置有控制板。

上述结构中，在使用前打开所述控制板，将合成反应需要的材料通过所述油性烯管、所述引发剂管、所述水管加入到所述合成器内，所述泵机开始运转，带动所述搅拌轴进行转动，所述搅拌轴带动所述搅拌扇转动，所述搅拌扇将所述合成器内的液体进行搅拌混合，所述检测仪在合成反应的过程中对丙烯酸乳液的浓度进行检测，所述连接器可以连接所述顶盖和所述合成器，所述顶盖可以密封所述合成器，所述控制板可以控制合成过程，所述泵管在合成反应之后通过所述泵机将乳液泵出。图1是本实用新型所述一种水性丙烯酸树脂乳液合成反应装置的主剖视图；

附图标记说明如下：

1、固定座；2、支撑杆；3、合成器；4、支架；5、泵机；6、搅拌轴；7、搅拌扇；8、转轴；9、连接器；10、检测仪；11、油性烯管；12、引发剂管；13、水管；14、泵管；15、转盘；16、控制板。

制备^[2]

CN201510204430提供一种水性丙烯酸树脂乳液，是以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料，在引发剂和助剂的作用下得到丙烯酸聚合物溶液，然后所述丙烯酸聚合物溶液被N, N-二甲基乙醇胺中和，最后在水中被分散成乳液得到的。水性丙烯酸树脂乳液HTW-607是一种预先中和的水性丙烯酸树脂乳液。它含有42% 固体、水、溶剂和胺。专门设计用于和液体环氧树脂配合制备双组分、常温固化的高性能热固性低水涂料。所述乳液的固含量重量为43-45%，其余组分以质量分数计为：水 43-45%、乙二醇丙醚8-10%、三乙胺2-3%，其中固体当量为660克/当量。所述水性丙烯酸树脂乳液的粘度为15000cp，溶液时密度为1.024 g/ml，固体时密度为1.104 g/ml，乳液为乳白色。

主要参考资料

[1] [中国实用新型] CN201320021408.8 水性丙烯酸树脂乳液生产装置

[2] [中国发明,中国发明授权] CN201510204430.X 一种水性丙烯酸树脂乳液及其用途
[3]刘涵. 水性丙烯酸树脂乳液稳定性影响因素的研究[D].复旦大学,2014.

[4] [中国实用新型] CN201820413342.X 一种水性丙烯酸树脂乳液合成反应装置