[發(fā)明專(zhuān)利]聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液的制備工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010186677.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101864023A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易英;黃疇;柯友明;董鵬程;吳歡;許宇斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F220/14
• 分類(lèi)號(hào): C08F220/14;C08F220/22;C08F220/18;C08F2/26;C08F2/30;C08K9/04;C08K3/34;C08J5/18;C08L33/12;C08L33/08;C09C1/28;C09C3/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液的制備工藝，屬聚合物/層狀硅酸鹽復(fù)合材料的制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚合物/層狀硅酸鹽(PLS)納米復(fù)合材料已成為聚合物復(fù)合材料研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。在PLS復(fù)合材料中，層狀硅酸鹽的添加量只需在5％以下，就可以顯著地提高聚合物的力學(xué)性能，如彈性模量等。利用蒙脫土的層間可膨脹性及其與有機(jī)陽(yáng)離子的吸附與交換特性，很容易將其由親水性改為親油性，從而為制備聚丙烯酸酯/蒙脫土納米復(fù)合材料提供了可能性。聚丙烯酸酯乳液具有良好的抗老化性、耐光性、耐候性、耐腐蝕性及價(jià)格低廉、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但它也存在著耐水性差和力學(xué)性能不高的缺點(diǎn)，從而限制了其應(yīng)用范圍。因此，聚丙烯酸酯乳液的改性受到人們的高度重視，目前主要有兩種方法：一、引入一些功能性單體，制備共聚乳液；二、加入無(wú)機(jī)納米粒子材料，制備有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合乳液，這兩種做法可明顯提高聚丙烯酸酯乳液的性能。中國(guó)專(zhuān)利CN1730732(公開(kāi)號(hào))，借助超聲振蕩，通過(guò)自由基聚合反應(yīng)制得了蒙脫土-丙烯酸系漿料，但用有機(jī)蒙脫土和丙烯酸六氟丁酯制備聚丙烯酸酯乳液尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)聚丙烯酸酯乳膠膜耐水性和力學(xué)性能較差的問(wèn)題，提供一種聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液的制備工藝。該制備工藝成本較低，聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液制備成膠膜，膠膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和耐水性顯著提高。

為解決本發(fā)明提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液的制備工藝，其特征在于包括以下步驟：

1)按重量份數(shù)為：鈉基蒙脫土1份、水50～100份，選取鈉基蒙脫土和水，備用；按十六烷基三甲基溴化銨與鈉基蒙脫土的重量比為(0.2～0.8)∶1，選取質(zhì)量濃度為2～5wt％的十六烷基三甲基溴化銨的水溶液，備用；按助插層劑與鈉基蒙脫土的重量比為(2～5)∶1，選取助插層劑，備用；

將鈉基蒙脫土加入到水中，超聲分散，用Na₂CO₃調(diào)節(jié)pH為9～12值，攪拌靜置，得到蒙脫土懸浮液；在70～75℃的反應(yīng)溫度下，在助插層劑存在下，將上述蒙脫土懸浮液加入到十六烷基三甲基溴化銨的水溶液中，然后反應(yīng)1～4h，離心、洗滌、干燥、研磨過(guò)篩，得到有機(jī)蒙脫土；

2)按重量份數(shù)為：有機(jī)蒙脫土0.25份、單體I?25份、單體II?0.75～2.75份，選取有機(jī)蒙脫土、單體I、單體II，備用；將有機(jī)蒙脫土、單體I、單體II混合，攪拌靜置，形成穩(wěn)定的分散液；所述的單體I為丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸中的一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比；所述的單體II為丙烯酸六氟丁酯；

按復(fù)合乳化劑與有機(jī)蒙脫土的重量比為(2～4)∶1，選取質(zhì)量濃度為3～5wt％的復(fù)合乳化劑的水溶液，備用；將分散液加入到復(fù)合乳化劑的水溶液中，繼續(xù)超聲攪拌，形成穩(wěn)定的預(yù)乳化液；所述的復(fù)合乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉和乳化劑OP-10的混合，或者為十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇辛基苯基醚的混合；十二烷基苯磺酸鈉與乳化劑OP-10的重量配比為(1～3)∶(1～3)，十二烷基硫酸鈉與聚乙二醇辛基苯基醚的重量配比為(1～3)∶(1～3)；

3)按引發(fā)劑與單體I的重量比為(0.01～0.02)∶1，選取引發(fā)劑，備用；將步驟2)得到的預(yù)乳化液加入到帶有攪拌裝置和冷凝裝置的反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下第一次加入引發(fā)劑，第一次加入引發(fā)劑的重量為引發(fā)劑總重量的5～10％，升溫至70～75℃，待體系出現(xiàn)藍(lán)光后，第二次加入引發(fā)劑，第二次加入引發(fā)劑的重量為引發(fā)劑總重量的90-95％(即剩余的引發(fā)劑)，恒溫反應(yīng)1～3h，然后升溫至80～85℃，恒溫反應(yīng)1～2h，停止攪拌，冷卻至40℃以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為7～8，即得到聚含氟丙烯酸酯/蒙脫土復(fù)合乳液。

步驟1)所述有機(jī)蒙脫土的粒徑小于38.5μm。

步驟1)所述的助插層劑為異丙醇、乙醇、乙二醇中的一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。

步驟2)所述的丙烯酸六氟丁酯為2.25份(重量份)。

步驟3)所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀。