一种高性能水性多彩涂料用连续相乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性多彩涂料技术领域，具体为一种高性能水性多彩涂料用连续相乳液及其制备方法。

背景技术

水性多彩涂料又称液体花岗岩，是一种新型的建筑涂料，色彩丰富多彩，可按要求提供特殊颜色且仿真性极高，其在设计上不受任何限制，可以根据设计师的意图任意改变形状。因其施工工艺简单性价比高、涂膜干燥后可呈现出多种色彩花纹、外观逼真接近花岗岩大理石等优点，成为建筑外墙装饰领域的热门产品，颇受涂料厂家和消费者的青睐。

水性多彩漆涂料一般由基础漆、连续相、保护胶溶液按照一定比例混合而成。多彩涂料在使用时，由于阳光长时间的照射、水分的侵蚀及其他因素的影响，使多彩涂料的颜色逐渐变色，耐候性能逐渐降低，从而降低多彩涂料的寿命，因此多彩漆涂料还需要配合罩面来使用。

现有技术中，由于多彩涂料本身的耐水性、耐碱性、耐洗刷、耐候性等性能较差，施工后都会增加涂刷罩面漆的工序，使整体工序变得繁琐，施工时间长，成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种其耐水性、耐洗刷性、耐玷污性、耐候性能显著，稳定性强，成膜后不需再涂刷罩面漆。其制备方法简单，操作方便，适用范围广，成本低的高性能水性多彩涂料用连续相乳液及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供的高性能水性多彩涂料用连续相乳液，按照重量份数计，高性能水性多彩涂料用连续相乳液包括以下各组分：纯水900份-1200份、反应型乳化剂3份-6份、非离子型乳化剂1份-3份、丙烯酸异辛酯255份-420份、甲基丙烯酸甲酯450份-700份、改性纳米二氧化硅7份-15份、丙烯酸类亲水单体4份-13份、交联单体20份-60份、引发剂2份-6份、氧化剂1份-3份、还原剂0.5份-3份、杀菌剂3份-5份；用pH调节剂将其pH值调整为7.0-8.5。

优选的，改性纳米二氧化硅为羧基改性纳米二氧化硅。

优选的，反应型乳化剂分为阴离子型乳化剂，阴离子型乳化剂为艾迪科SR-10、艾迪科SR-20、艾迪科SR3025中的一种；非离子型乳化剂为艾迪科ER-10、或艾迪科ER-20。

优选的，丙烯酸类亲水单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙基中的至少一种；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种；

杀菌剂为LONZA Proxel AQ、LONZA Proxel BD20、LONZA Proxel 250、LONZAProxel BC中的至少一种。

优选的，交联单体为丙烯酰胺、或N-羟甲基丙烯酰胺。

优选的，氧化剂为叔丁酯过氧化氢、抗坏血酸、FF6中的一种；还原剂为亚硫酸氢钠。

上述任何一项的高性能水性多彩涂料用连续相乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体20份-60份、丙烯酸类亲水单体3份-10份、丙烯酸异辛酯250-400份、甲基丙烯酸甲酯400份-600份、羧基改性纳米二氧化硅5份-10份，搅拌5min-10min，继续在第一乳化缸中投入纯水180份-250份，反应型阴离子乳化剂1份-2份，非离子型乳化剂1份-3份，搅拌15min-20min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入100份-120份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型阴离子乳化剂1份-2份、羧基改性纳米二氧化硅2份-5份、丙烯酸异辛酯5份-20份、甲基丙烯酸甲酯50份-100份、丙烯酸类亲水单体1份-3份，搅拌15min-20min，得预壳层乳化液B；

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂1份-3份投入纯水10份-20份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂1份-3份投入纯水70份-80份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂1份-2份、纯水600份-750份，升温到80℃-86℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，保温搅拌1min-3min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：在温度80℃-86℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂,滴加完成后，保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度80℃-86℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂，滴加完成后，保温60min，得核壳乳液；

(4)后处理阶段：

将步骤(3.2)制得的核壳乳液在反应缸内进行后处理，将反应缸降温至45℃，使用pH调节剂调整其pH值为7.0-8.5，将消泡剂0.3份-0.5份用纯水5份-8份稀释、杀菌剂3份-5份用纯水7份-10份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

优选的，在步骤(4)中的后处理方法之前还包括残余单体处理步骤，具体操作为：将氧化剂1份-3份使用纯水70份-90份溶解稀释，将还原剂0.5份-3份使用纯水70份-90份溶解稀释；

将反应缸降温至70℃-75℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，至滴加完成后，保温20min。

优选的，步骤(3.1)中预核层乳化液A滴速为5份-6份/min；乳化液引发剂滴速为0.3份-0.4份/min，滴加时长为175min-185min；

步骤(3.2)中预壳层乳化液滴B速为5.8份-6.5份/min；乳化液引发剂滴速为0.3份-0.4份/min，滴加时长为25min-35min。

优选的，步骤(4)中pH调节剂为氨水，具体使用方法为将pH调节剂浓氨水2份-4份使用纯水3份-10份稀释后投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5。

本发明的有益效果：

(1)本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液，其抗刮擦性、耐水性、耐酸碱性、耐玷污性、稳定性以及耐候性能显著。

本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液制备方法简单，反应条件温和，操作方便，适用范围广，成本低。

(2)本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液中引入羧基改性纳米二氧化硅，通过反应型乳化剂上的碳碳双键和羧基间发生自由基反应，即羧基-双键点击反应，使羧基改性纳米二氧化硅可以以自由基的方式嵌入到乳化剂中参与进攻单体，随后单体与乳化剂形成胶束，发生共聚，形成稳定乳液。羧基改性纳米二氧化硅的加入，能够显著提高成品乳液涂料的耐候性、耐洗刷性、耐水性、耐玷污性能，同时提高涂层与基材之间的结合度。

(3)本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液采用核壳结构进行聚合，核层乳液制备时添加交联单体，交联单体能够增加核层乳液的硬度，故为硬核；壳层乳液中不添加交联单体，仅含有甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸异辛酯软单体，故为软壳。因此，本发明采用的核壳结构乳液兼具良好的硬度和柔韧性，乳液成膜后漆膜既有高硬度，软壳又不容易开裂，即便在较软的基材上也能形成稳固的漆膜。

(4)本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液不含苯乙烯，主单体为丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯，为纯丙乳液。含有苯乙烯的乳液漆膜在太阳光下经长时间照射容易产生发黄、变色、粉化的问题，本发明使用丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯为主要单体，其乳液漆膜耐光照的性能增强，一般以苯乙烯为主单体的乳液耐候性不超过500h，本发明乳液的耐候性可达1300h以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明实施例中使用的羧基改性纳米二氧化硅为上海玖特纳米材料科技有限公司生产，杀菌剂为LONZA Proxel BD20，对使用的消泡剂不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。

实施例1

制备高性能水性多彩涂料用连续相乳液，具体步骤包括如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体丙烯酰胺20份、甲基丙烯酸6份、丙烯酸异辛酯300份、甲基丙烯酸甲酯419份、羧基改性纳米二氧化硅10份，搅拌速度为40r/min，搅拌5min，继续在第一乳化缸中投入纯水190份，反应型乳化剂艾迪科SR-10 1份，非离子型乳化剂艾迪科ER-10 2份，搅拌15min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入107份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR-10 1份、羧基改性纳米二氧化硅5份,搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续投入丙烯酸2份、丙烯酸异辛酯12份、甲基丙烯酸甲酯62份，搅拌速度为15r/min，搅拌10min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸铵1份投入纯水15份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸铵1.22份投入纯水70份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR-102份、纯水680份，升温到86℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌1min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为5.4份/min；乳化液引发剂滴速为0.34份/min，滴加180min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为6.13份/min；乳化液引发剂滴速为0.34份/min，滴加30min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂叔丁酯过氧化氢1份使用纯水70份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠0.5份使用纯水70份溶解稀释；

将反应缸降温至75℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)后处理阶段：将反应缸降温至45℃，将浓氨水3份使用纯水5份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.3份用纯水5份稀释、杀菌剂LONZAProxel BD20 3份用纯水7份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

实施例2

制备高性能水性多彩涂料用连续相乳液，具体步骤包括如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体丙烯酰胺40份、甲基丙烯酸3份、丙烯酸异辛酯250份、甲基丙烯酸甲酯400份、羧基改性纳米二氧化硅5份，搅拌速度为40r/min，搅拌5min，继续在第一乳化缸中投入纯水180份，反应型乳化剂艾迪科SR-10 1份，非离子型乳化剂艾迪科ER-10 1份，搅拌15min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入100份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR-10 1份、羧基改性纳米二氧化硅2份,搅拌速度为40r/min，搅拌5min，继续投入丙烯酸羟乙基1份、丙烯酸异辛酯5份、甲基丙烯酸甲酯50份，搅拌速度为15r/min,搅拌10min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸铵1份投入纯水10份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸铵1.5份投入纯水70份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR-101份、纯水600份，升温到80℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌2min，得核层乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为5份/min；乳化液引发剂滴速为0.3份/min，滴加175min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为5.8份/min；乳化液引发剂滴速为0.3份/min，滴加25min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂抗坏血酸2份使用纯水80份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠1.5份使用纯水80份溶解稀释；

将反应缸降温至70℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)后处理阶段：将反应缸降温至45℃，将浓氨水2份使用纯水3份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.5份用纯水8份稀释、杀菌剂LONZAProxel BD20 4份用纯水8份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

实施例3

制备高性能水性多彩涂料用连续相乳液，具体步骤包括如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体N-羟甲基丙烯酰胺40份、丙烯酸8份、丙烯酸异辛酯350份、甲基丙烯酸甲酯520份、羧基改性纳米二氧化硅7份，搅拌速度为40r/min，搅拌8min，继续在第一乳化缸中投入纯水210份，反应型乳化剂艾迪科SR-20 2份，非离子型乳化剂艾迪科ER-20 3份，搅拌20min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入110份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR-20 2份、羧基改性纳米二氧化硅3份,搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续投入丙烯酸羟乙基2份、丙烯酸异辛酯16份、甲基丙烯酸甲酯81份，搅拌速度为15r/min,搅拌10min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸铵2份投入纯水15份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸铵2份投入纯水75份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR-202份、纯水702份，升温到84℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌3min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为5.5份/min；乳化液引发剂滴速为0.36份/min，滴加175min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为6.3份/min；乳化液引发剂滴速为0.35份/min，滴加30min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂FF6 3份使用纯水90份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠3份使用纯水90份溶解稀释；

将反应缸降温至73℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)将反应缸降温至45℃，将浓氨水4份使用纯水10份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.5份用纯水8份稀释、杀菌剂LONZA Proxel BD205份用纯水10份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

实施例4

制备高性能水性多彩涂料用连续相乳液，具体步骤包括如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体N-羟甲基丙烯酰胺60份、丙烯酸10份、丙烯酸异辛酯400份、甲基丙烯酸甲酯600份、羧基改性纳米二氧化硅10份，搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续在第一乳化缸中投入纯水250份，反应型乳化剂艾迪科SR3025 2份，非离子型乳化剂艾迪科ER-20 3份，搅拌20min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入120份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR3025 2份、羧基改性纳米二氧化硅5份,搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续投入丙烯酸羟乙基2份、丙烯酸异辛酯18份、甲基丙烯酸甲酯93份，搅拌速度为15r/min,搅拌10min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸钠3份投入纯水20份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸钠3份投入纯水80份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR3025 2份、纯水730份，升温到86℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌3min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为5.8份/min；乳化液引发剂滴速为0.4份/min，滴加185min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液A；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为6.5份/min；乳化液引发剂滴速为0.4份/min，滴加35min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂FF6 3份使用纯水90份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠3份使用纯水90份溶解稀释；

将反应缸降温至75℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)后处理阶段：将反应缸降温至45℃，将浓氨水4份使用纯水10份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.5份用纯水8份稀释、杀菌剂LONZAProxel BD20 4份用纯水8份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

实施例5

制备高性能水性多彩涂料用连续相乳液，具体步骤包括如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体N-羟甲基丙烯酰胺30份、丙烯酸羟乙基8份、丙烯酸异辛酯374份、甲基丙烯酸甲酯586份、羧基改性纳米二氧化硅8份，搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续在第一乳化缸中投入纯水238份，反应型乳化剂艾迪科SR3025 2份，非离子型乳化剂艾迪科ER-20 3份，搅拌20min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入120份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR3025 2份、羧基改性纳米二氧化硅5份,搅拌速度为40r/min，搅拌10min，继续投入丙烯酸2份、丙烯酸异辛酯20份、甲基丙烯酸甲酯100份，搅拌速度为15r/min,搅拌10min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸钾3份投入纯水20份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸钾3份投入纯水80份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR3025 2份、纯水750份，升温到86℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌3min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为6份/min；乳化液引发剂滴速为0.4份/min，滴加180min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为6.5份/min；乳化液引发剂滴速为0.4份/min，滴加30min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂FF6 3份使用纯水90份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠3份使用纯水90份溶解稀释；

将反应缸降温至75℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)后处理阶段：将反应缸降温至45℃，将浓氨水4份使用纯水10份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.5份用纯水8份稀释、杀菌剂LONZAProxel BD20 5份用纯水10份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

对比例1

制备水性多彩涂料用连续相乳液，对比例1的制备方法与实施例1相同，不同之处在于，对比例1的预乳化液中不含有羧基改性纳米二氧化硅，具体如下：

(1)预乳化液的制备：

(1.1)预核层乳化液A：在常温常压条件下开动乳化缸搅拌,向第一乳化缸中投入交联单体丙烯酰胺20份、甲基丙烯酸6份、丙烯酸异辛酯300份、甲基丙烯酸甲酯419份、纯水190份、反应型乳化剂艾迪科SR-101份、非离子型乳化剂艾迪科ER-10 2份，搅拌速度为40r/min，搅拌15min，得预核层乳化液A；

(1.2)预壳层乳化液B：在常温常压条件下，向第二乳化缸中投入107份纯水后，开动乳化缸搅拌，继续在乳化缸中投入反应型乳化剂艾迪科SR-10 1份、入丙烯酸2份、丙烯酸异辛酯12份、甲基丙烯酸甲酯62份，搅拌速度为40r/min，搅拌15min，得预壳层乳化液B。

(2)引发剂的制备：

(2.1)初引发剂：将引发剂过硫酸铵1份投入纯水15份中，充分搅拌使其溶解，备用；

(2.2)乳化液引发剂：将引发剂过硫酸铵1.22份投入纯水70份中，充分搅拌使其溶解，备用。

(3)聚合反应：

(3.1)种子阶段：在反应缸中投入反应型阴离子乳化剂艾迪科SR-102份、纯水680份，升温到86℃，投入步骤(2.1)制备的全部初引发剂，搅拌速度为22r/min，保温搅拌1min，得种子乳液；

预核层乳化液A滴加阶段：继续向反应缸中同时滴加步骤(1.1)制备的预核层乳化液A和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预核层乳化液A滴速为5.4份/min；乳化液引发剂滴速为0.34份/min，滴加180min，84℃-86℃保温处理30min，得核层乳液；

(3.2)预壳层乳化液B滴加阶段：步骤(3.1)保温处理结束后，在温度84℃条件下，继续向反应缸中同时滴加步骤(1.2)制备的预壳层乳化液B和步骤(2.2)制备的乳化液引发剂；预壳层乳化液B滴速为6.13份/min；乳化液引发剂滴速为0.34份/min，滴加30min，滴加完成后，84℃-86℃保温60min，得核壳乳液。

(4)残余单体处理步骤：将氧化剂叔丁酯过氧化氢1份使用纯水70份溶解稀释，将还原剂亚硫酸氢钠0.5份使用纯水70份溶解稀释；

将反应缸降温至75℃，将溶解稀释后的氧化剂和还原剂同时滴加到降温后的反应缸中，滴加速度为0.75份/分钟，滴加时间为20min，滴加完成后，保温20min。

(5)后处理阶段：将反应缸降温至45℃，将浓氨水3份使用纯水5份稀释后作为pH调节剂投入到反应缸中使pH调整为7.0-8.5，将消泡剂0.3份用纯水5份稀释、杀菌剂LONZAProxel BD20 3份用纯水7份稀释后投入反应缸中，搅拌均匀，制得高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

下面对本发明实施例1-5制得的高性能水性多彩涂料用连续相乳液进行性能测试。

测试例1

耐水性、耐玷污性、耐候性测定

测试对象：本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液，对照组为对比例1和市售的竞品连续相乳液。

测试方法：参考HG4343-2012《水性多彩建筑涂料》，将测试对象乳液与一般市售的基础漆产品混合后使用，不涂刷罩面，测定所有测试对象漆膜的耐水性、耐玷污性和耐候性能。测试结果如表1所示：

表1：耐水性、耐候性测定结果

由表1中的数据分析结论如下：和对照组测试对象相比，本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液具有良好的耐水性、耐玷污性和耐候性能，在不另外涂刷罩面漆的情况下，表现出了良好的性能，其耐水性、耐玷污性和耐候性能显著优于对照组的性能。

首先，纳米二氧化硅具有良好的耐水性和耐候性等性能，但是在水性多彩涂料生产中，纳米二氧化硅极难加入到乳液聚合反应中，直接加入后乳液容易出现分层、沉淀和胶化等问题。本发明高性能水性多彩涂料用连续相乳液中引入羧基改性纳米二氧化硅，通过本发明中使用的反应型乳化剂上的碳碳双键和羧基间发生自由基反应，即羧基-双键点击反应，此时羧基改性纳米二氧化硅可以以自由基的方式嵌入到乳化剂中参与进攻单体，随后单体与乳化剂形成胶束，发生共聚，形成稳定乳液，羧基改性纳米二氧化硅的加入，能够显著提高成品乳液涂料的耐候性、抗刮擦性、耐水性、耐玷污性能；同时提高涂层与基材之间的结合度。由此可以表明本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液同时具备连续相及罩面漆的功能，使用时简化了施工工序，缩短施工时间，降低成本，应用范围广泛。

测试例2

柔韧性、硬度测定

测试对象：本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液，对照组为对比例1和市售的竞品连续相乳液。

测试方法：将测试对象乳液分别配置成一般乳胶漆，参考GBT1731-1993《漆膜柔韧性测定法》标准测试柔韧性，参考GB/T6739-2006《色漆和清漆:铅笔法测定漆膜硬度》标准测试硬度。测试结果如表2所示：

表2：柔韧性、硬度测定结果

由表2中的数据分析结论如下：和对照组测试对象相比，本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液具有良好的柔韧性和较高的硬度。一般乳液聚合成的乳胶粒子为单核结构，或做成软核硬度不够，或做成硬核柔韧性不足，很难同时兼顾硬度与柔韧性。本发明乳液使用核壳结构进行聚合，核层乳液制备时添加交联单体，通过交联单体增加核层乳液的硬度，故为硬核；壳层乳液中不含交联单体，仅含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯这两种软单体，故为软壳。因此，本发明采用的核壳结构连续相乳液兼具良好的硬度和柔韧性，乳液成膜后漆膜既有高硬度，又不容易开裂，即便在较软的基材上也能形成稳固的漆膜。

测试例3

罩面性能测定

测试对象：本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液。

测试方法：参考HG/T 5065-2016《建筑涂料用罩光清漆》，使用测试对象分别涂刷在普通水性多彩涂料表面，测试其作为罩面漆的性能，测试结果如表3所示：

表3：罩面性能测定结果

由表3中的数据分析结论如下：本发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液单独作为罩面漆使用时，其乳液状态均匀，稳定性良好；其表面干燥时间仅为0.5h，实际干燥时间为12h，整体干燥时间短，能够缩短工期，提高应用范围；明发明实施例1-实施例5高性能水性多彩涂料用连续相乳液单独作为罩面漆使用时，漆膜透光率大于等于93％，透明度高不影响整体的颜色效果；同时，干燥后漆膜的耐水性、耐酸碱性、耐温变、耐污渍及耐候等性能显著，能够达到罩面漆的性能要求。

本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液，引入羧基改性纳米二氧化硅，通过反应型乳化剂上的碳碳双键和羧基间发生自由基反应，使羧基改性纳米二氧化硅可以以自由基的方式嵌入到乳化剂中参与进攻单体，与单体发生共聚形成胶束，形成稳定乳液。本发明乳液使用核壳结构进行聚合，核层乳液中通过添加单体增加核层乳液的硬度，故为硬核；壳层乳液中不含交联单体，仅含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯这两种软单体，故为软壳。因此，本发明采用的核壳结构乳液兼具良好的硬度和柔韧性，乳液成膜后漆膜既有高硬度，又不容易开裂，即便在较软的基材上也能形成稳固的漆膜。本发明乳液为纯丙乳液，不含苯乙烯，在太阳光下经长时间照射不易发生发黄、变色、粉化的问题。

综上，本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液同时具备连续相及罩面漆的功能，使用时简化了施工工序，缩短施工时间，降低成本，应用范围广泛。具有显著的耐候性、耐酸碱性、抗刮擦性、耐水性、耐玷污性能和稳定性，同时兼具柔韧性和高硬度，与基材之间的结合度较强。

以上仅是本发明的实施例而已，例如：杀菌剂为LONZA Proxel AQ、LONZA ProxelBD20、LONZA Proxel 250、LONZA Proxel BC中的至少一种；反应型乳化剂分为阴离子型乳化剂，阴离子型乳化剂为艾迪科SR-10、艾迪科SR-20、艾迪科SR3025中的一种；非离子型乳化剂为艾迪科ER-10、或艾迪科ER-20；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种；均可以实现本发明的高性能水性多彩涂料用连续相乳液及其制备方法。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。