專利名稱：調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子復合物制備技術領域，尤其涉及調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液及其制備方法。
背景技術：
《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003規(guī)定，室內相對濕度標準值，夏季空調房間為40% 60%，冬季采暖房間為30% 60%?？諝鉂穸仁且豁椗c人體健康和工作生活密切相關的重要環(huán)境參數，過高過低都會影響人們的正常生活?？刂剖覂葷穸葘ιa生活都顯得十分重要，尤其對南方潮濕和北方干旱地區(qū)，調節(jié)濕度尤為重要。涂料是由成膜物、顏料、溶劑和助劑組成，其中成膜物是決定涂膜性能的主要因素，所以涂料的智能化首先應從具有刺激/響應的膜入手。成膜物包括有機成膜物和無機成膜物，絕大多數成膜物屬于聚合物樹脂，因此，智能高分子的合成技術可用于制備刺激/ 響應聚合物膜。從功能性和應用范圍分類，智能涂料大致可分為(1)水敏感類對水的刺激具有響應的吸水/放水“開關”的涂料；( 溶劑敏感類，包括對極性溶劑、非極性溶劑、PH 值和離子強度敏等的刺激具有響應的涂料；C3)生物活性類，包括生物催化、光催化凈化、 防污、自清潔、抗微生物、生物探測/降解敏感類涂料等；(4)光電活性類，包括導電、磁性、 形狀記憶、色位移、光敏、腐蝕敏感涂料等；( 溫敏類，包括耐高溫、熱觸變涂料；(6)對外力敏感類，包括壓敏、自潤滑、自修補自愈涂料等。調濕涂料是水敏感類智能呼吸涂料，屬于節(jié)能的生態(tài)性調控涂料，其具有吸、放濕特性的功能涂料，可以在被涂物的表面上形成具有保護、裝飾、調濕功能的涂膜。因此，具有良好調濕性能的調濕涂料應具備優(yōu)良的通透性； 優(yōu)良的吸水性和保水性；涂膜吸水后不能起泡、脫落，墻體不能變形，否則就沒有意義。羧甲基纖維素(CMC)具有可生物降解、較強的抗鹽性、可再生性、便宜易得且本身具有吸濕性等特性。目前已被廣泛用于涂料，但主要是作為防沉劑、乳化劑、分散劑、流平劑、粘合劑等。羧甲基纖維素的接枝共聚多數是在有機溶劑的均相體系中進行，乳液接枝共聚合在國內較少見報道，用于羧甲基纖維素(CMC)與丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MAA)接枝乳液聚合的研究更鮮為報道。中國專利公開號為[CN201110104959.6]的發(fā)明專利公開了一種具有快速溶脹吸附性能的大孔羧甲基纖維素鈉接枝共聚物的制備方法，但產物應用于對廢水中有機物的吸附中，而本發(fā)明制備的羧甲基纖維素接枝共聚物乳液主要應用于具有呼吸功能的內墻調濕涂料中。中國專利公開號為[200710144349 ；CN201010177361. 5]的發(fā)明專利分別公開了改性羧甲基纖維素接枝共聚物乳液的制備方法。與其相比較，本發(fā)明引入了功能單體丙烯酸與軟單體丙烯酸丁酯，從而使所得羧甲基纖維素接枝共聚物乳液是親水性接枝聚合物， 含有大量親水基團(如羧基、羥基、羰基等)并且有更低的成膜溫度。中國專利公開號為 [CN200810187001. 6 ；CN200810017742. X ；CN200810187002. 0]的發(fā)明專利公開的兩親聚合物樹脂的各項性能都較佳，并且也可應用于涂料中。但相比較本專利而言，所用的羧甲基纖維素為天然高分子材料，因而更加的綠色環(huán)保。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種性能良好的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供該調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液的制備方法。本發(fā)明所要解決的第三個技術問題是提供該調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液在生產具有呼吸功能的內墻調濕涂料中的應用。為解決上述問題，本發(fā)明所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液，其特征在于該乳液采用以下重量份的原料制成羧甲基纖維素1 50份，丙烯酸1 20份，丙烯酸丁酯1 50份，甲基丙烯酸甲酯1 50份，引發(fā)劑1 10份及去離子水；所述去離子水與所述羧甲基纖維素的質量比為5 1 15 1;該乳液制備方法如下先將羧甲基纖維素與去離子水混合，加熱升溫至40 80°C下充分攪拌糊化10 120分鐘；0 30分鐘后，加入引發(fā)劑，并將溫度控制在40 95°C ；然后開始滴加丙烯酸、 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合單體，滴加完畢后，保溫反應1 6小時，得到混合液；其次所述混合液降溫至25 65°C ；最后用質量濃度為25%的氨水調pH值至7 10，即得。所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。如上所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液在生產具有呼吸功能的內墻調濕涂料中的應用。如上所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液在生產具有呼吸功能的內墻調濕涂料中的應用，其特征在于首先稱取下述重量份的原料并混合成混合料膨潤土 0. 1 30份、硅藻土 0. 1 50份、蒙脫土 0. 1 30份、滑石粉0. 1 30份、碳酸鈣0 30 份、高嶺土 0 30份、鈦白粉0 30份；然后用所述混合料總重量1 10倍的去離子水調勻；其次，加入所述調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液1 50重量份，混合均勻后研磨至細度在80 μ m以下，再兌稀到用涂6杯測量粘度為15 150s ；最后，經過濾、檢驗、包裝，即可得呼吸功能內墻調濕涂料。本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明羧甲基纖維素接枝共聚物乳液是親水性接枝聚合物，含有大量親水基團 (如羧基、羥基、羰基等)，并且以多孔、多層填料為骨架，多孔、多層填料巨大的比表面積和孔體積又為羧甲基纖維素接枝共聚物乳液吸水后體積膨脹提供了必要的膨脹空間。經實際測試，本發(fā)明的羧甲基纖維素接枝共聚物乳液達到了建筑涂料用乳液標準(參見表1)。表1:乳液基本性能檢測
權利要求
1.調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液，其特征在于該乳液采用以下重量份的原料制成羧甲基纖維素1 50份，丙烯酸1 20份，丙烯酸丁酯1 50份，甲基丙烯酸甲酯1 50份，引發(fā)劑1 10份及去離子水；所述去離子水與所述羧甲基纖維素的質量比為 5 1 15 1 ；該乳液制備方法如下先將羧甲基纖維素與去離子水混合，加熱升溫至40 80°C下充分攪拌糊化10 120 分鐘；0 30分鐘后，加入引發(fā)劑，并將溫度控制在40 95°C ；然后開始滴加丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯混合單體，滴加完畢后，保溫反應1 6小時，得到混合液；其次所述混合液降溫至25 65°C ；最后用質量濃度為25%的氨水調pH值至7 10，即得。
2.如權利要求1所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。
3.如權利要求1所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液在生產具有呼吸功能的內墻調濕涂料中的應用。
4.如權利要求3所述的調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液在生產具有呼吸功能的內墻調濕涂料中的應用，其特征在于首先稱取下述重量份的原料并混合成混合料 膨潤土 0. 1 30份、硅藻土 0. 1 50份、蒙脫土 0. 1 30份、滑石粉0. 1 30份、碳酸鈣 0 30份、高嶺土 0 30份、鈦白粉0 30份；然后用所述混合料總重量1 10倍的去離子水調勻；其次，加入所述調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液1 50重量份，混合均勻后研磨至細度在80 μ m以下，再兌稀到用涂6杯測量粘度為15 150s ；最后，經過濾、 檢驗、包裝，即可得呼吸功能內墻調濕涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調濕涂料用羧甲基纖維素接枝共聚物乳液，該乳液采用以下重量份的原料制成羧甲基纖維素1～50份，丙烯酸1～20份，丙烯酸丁酯1～50份，甲基丙烯酸甲酯1～50份，引發(fā)劑1～10份及去離子水；所述去離子水與所述羧甲基纖維素的質量比為5∶1～15∶1。采用本發(fā)明所得羧甲基纖維素接枝共聚物乳液為涂料主要成膜物，并與幾種典型顏填料復合制得的涂料具有出色的吸水性、保水性、耐水性、通透性和防霜防結露性，可用于建筑物室內墻壁涂裝，且具有調濕性能。
文檔編號C09D151/02GK102558447SQ201210011588
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者何玉鳳, 李琛, 熊玉兵, 王俊峰, 王曉雯, 王榮民 申請人:西北師范大學