[發(fā)明專利]磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110309888.3
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102408513A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 繆昌文;楊沖;劉加平;冉千平;丁蓓;周棟梁
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F220/14;C08F220/06;C08F220/44;C08F212/08;C08F8/40;C08F2/24;C09D133/14
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法。

背景技術(shù)

丙烯酸酯乳液由于其優(yōu)異的耐水性能、黏結(jié)性、成膜性、耐候性以及保光保色和力學性能等優(yōu)點，被廣泛的應用為乳膠漆，在紡織織物、皮革、紙張、玻璃纖維套管以及建筑外墻中應用廣泛，但由于其屬于有機物質(zhì)，成膜后遇火易燃，產(chǎn)生濃煙以及大量有害物質(zhì)的產(chǎn)生，影響了其應用范圍，因此對其進行阻燃性改性是非常必要的。

在丙烯酸酯乳液中引入含磷酸基團的不飽和單體進行共聚改性，可以改善乳液的阻燃性能。但是這種含磷酸基團的不飽和單體需要特別制備，且價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法，不僅成本較低，而且可有效提高聚丙烯酸酯乳液的阻燃性能。

所述磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的制備方法為：

(1)一次聚合

將10-20份甲基丙烯酸甲酯、2-3份甲基丙烯酸、1-2份丙烯腈和10-15份苯乙烯預乳化后進行一次乳液聚合，調(diào)整pH值后得到pH值為5-6的一次聚合乳液，其中聚合物分子量為2000-4000，粒徑為0.2-1微米；

(2)二次聚合

將30-45份甲基丙烯酸羥酯類物質(zhì)預乳化后，和5-10份磷酸酯單體一起加入一次聚合乳液中，進行二次乳液聚合，得到核殼結(jié)構(gòu)的磷酸酯改性丙烯酸酯乳液，

上述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)，所述磷酸酯單體為三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯或磷酸正乙酯，所得磷酸酯改性丙烯酸酯乳液中聚合物的分子量為2000-3000，粒徑為0.2-0.6微米。

磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的核殼結(jié)構(gòu)可由常規(guī)的透射電子顯微鏡(以下簡稱TEM)測試方法確認。

優(yōu)選，所述一次聚合和二次聚合過程中共使用乳化劑2-5份，引發(fā)劑0.3-0.6份，鏈轉(zhuǎn)移劑2-4份。

作為優(yōu)選方案，所述磷酸酯改性丙烯酸酯乳液以下述質(zhì)量組成的原料經(jīng)核殼乳液聚合方法得到：甲基丙烯酸甲酯10-20％，甲基丙烯酸2-3％，甲基丙烯酸羥酯類物質(zhì)30-45％，丙烯腈1-2％，苯乙烯10-15％，磷酸酯類物質(zhì)5-10％，乳化劑2-5％，引發(fā)劑0.3-0.6％，鏈轉(zhuǎn)移劑2-4％，緩沖溶液3-5％，余量為水，其中，所述引發(fā)劑為FeSO₄·7H₂O、叔丁基過氧化氫以及雕白塊的質(zhì)量比為(0.5-1)∶(0.5-1)∶(0.3-0.5)的混合物，核殼乳液聚合的步驟如下：

(1)一次聚合

1.1預乳化一次聚合乳液：將水總量的20-35％，20-30％的乳化劑以及全部甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯腈、鏈轉(zhuǎn)移劑混合，制備一次聚合預乳化液；

1.2一次聚合：加水總量的35-50％加到四口瓶中，一次聚合預乳化液也加入到四口瓶中，加熱到60℃，加入40-60％的FeSO₄·7H₂O，再滴加將50-70％叔丁基過氧化氫溶于2-5％水中形成的溶液，然后再滴加雕白粉溶于2-5％水中形成的溶液，反應結(jié)束后，再加入緩沖溶液得到一次聚合乳液；

(2)二次聚合

2.1預乳化二次聚合乳液：將水總量的20-30％、剩余的乳化劑以及甲基丙烯酸羥酯類物質(zhì)混合，制備二次聚合預乳化液，冷卻待用；

2.2二次聚合過程：把一次聚合乳液加熱到80℃，滴加二次聚合預乳化液、磷酸酯單體以及剩余的叔丁基過氧化氫溶于3-8％水中形成的溶液，3～4h滴加完畢，然后加入剩余的FeSO₄·7H₂O，保溫條件下反應。

甲基丙烯酸羥酯類物質(zhì)優(yōu)選為甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥辛酯。

所述乳化劑優(yōu)選為壬基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽或烯丙基聚氧乙烯醚衍生物硫酸鹽，壬基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽優(yōu)選分子量為600-700。

所述鏈轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選為十二硫醇。

所述緩沖溶液優(yōu)選為質(zhì)量分數(shù)為50％的氨水溶液。緩沖溶液可以在一次聚合時一次性全部加入，也可以在一次聚合和二次聚合時分兩批加入，只要保證聚合乳液的pH值使之穩(wěn)定即可。