[發明專利]一種脲單體改性羥基苯丙乳液的合成方法及其應用

無效

• 申請號: 201110411771.6
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102516447A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 余林;張虎;孫明;余倩;成曉玲
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/60;C08F230/08;C08F212/08;C08F220/28;C08F2/30;C09D133/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及一種脲單體改性羥基苯丙乳液的合成方法及其應用。

背景技術

塑料已廣泛應用于國民經濟的各行各業。但是塑料的耐紫外光等環境腐蝕性不甚理想，并且在加工成型后也常導致各種表面缺陷。因此有必要對塑料采用涂料涂裝，既起美化裝飾又能對其進行有效防護。目前用于塑料涂裝的涂料主要以溶劑型為主，隨著環保的要求，逐漸要求用水性涂料取代溶劑型用于塑料的涂裝，水性涂料的優點不燃不爆，無毒無害，低VOCs排放，這符合綠色環保的要求。

塑料基材表面張力小于100?mN/cm，屬與難附著的低能表面。水的溶解度參數和表面張力高，對底面和顏料的潤濕性差，涂層對塑料表面的附著力差；其次，水的揮發速度慢，易受溫度、濕度等環境影響，施工過程中容易產生流掛、閃光顏料定向不良等問題。因此，水性涂料的施工應用對塑料表面的潔凈性，施工環境濕度等方面要求較高；第三，必須解決涂料親水性和涂膜耐水性之間的問題；第四，水性涂料屬于非均相體系，其貯存穩定性較差，容易發生凝聚（結塊）現象。如乳化劑性能欠佳、操作工藝差別、運輸中的震蕩碰撞或超過儲存期都會導致體系的失穩而凝聚，且這種凝膠不可逆。因此，有必要研發一種附著力良好，性能優異的水性塑料涂料乳液。

發明內容

本發明的目的是改善水性塑料的涂料的附著力和耐水性問題，提供一種脲單體改性羥基苯丙乳液的合成方法，該乳液可用作極性塑料涂料的成膜物質。脲單體改性羥基苯丙乳液主要采用預乳化半連續種子乳液聚合法來進行乳液聚合，主要制備工藝如下：

（1）預乳化液制備

將計量的混合核單體邊攪拌邊滴加到設計份量乳化劑水溶液中，室溫下攪拌混合，乳化1?h，制得核層單體預乳化液；將殼單體邊高速攪拌邊滴加到設計份量的乳化劑水溶液中，在室溫下充分攪拌混合，預乳化1h，制得殼層單體預乳化液；

（2）種子乳液的合成

在裝有攪拌器、冷凝管、氮氣導入裝置和滴液漏斗的反應容器中，通入氮氣排除氧氣，攪拌下依次加入乳化劑水溶液，緩沖劑碳酸氫鈉，核層單體預乳化液，部分引發劑水溶液，混合均勻后，水浴加熱至78?℃使之聚合，當出現藍色熒光后保溫15min，再緩慢滴入剩余的核單體預乳化液；加完核層料保溫30?min，熟化即得到種子乳液；

（3）核殼乳液的聚合

保持溫度為78±2℃，在合成好的種子乳液中，氮氣保護下攪拌加入規定量的去離子水和剩余引發劑液，控制滴加速度，采用線性梯度滴加工藝在2～3?h內滴加剩余引發劑液和殼層單體預乳化液；當所有原料添加完畢，維持溫度在84℃，保溫60min，使單體轉化完全，而后冷卻至40～50℃，用氨水調pH至7.5～8.5，200目過濾得到脲單體改性羥基苯丙乳液。

上述步驟（1）中所用的單體是苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰胺乙撐脲復合物、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的四種或四種以上單體的混合物。

上述步驟（1）及步驟（2）所用的乳化劑由酚醚磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成，其中酚醚磷酸酯在市場上的商品名為RS-610或RE-610；烷基酚聚氧乙烯醚為壬基酚聚氧乙烯醚CO-897或CO-997，其中烷基酚聚氧乙烯醚占乳化劑的總質量的25%~70%。

上述步驟（2）及步驟（3）所用的引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。

上述脲單體改性羥基苯丙乳液的原料配方如下：