[發明專利]一種含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310028022.4
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103073673A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 謝洪德;許琳;胡軍;翟銀楓
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/28;C08F230/08;C08F8/42;C08J7/04;C08L63/00
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 伊美年

1.一種含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，具有如下結構式：

其中，R1選自硬單體或軟單體，R2選自硬單體或軟單體

且a，b，c，n為鏈段的重復數，均為10～50的整數，數均分子量為7000～10000g/mol。

2.根據權利要求1所述含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，其中，硬單體包括：甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯；

軟單體包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯。

3.根據權利要求1所述含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，R1選自硬單體，R2選自軟單體。

4.一種含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1）取丙烯酸酯單體、乙烯基硅氧烷質量比為（30-50）︰（2-2.5），將丙烯酸酯單體、乙烯基硅氧烷、復合乳化劑、引發劑、pH調節劑和蒸餾水，混合后進行預乳化，得預乳化液；

2）采用半連續法的半饑餓工藝，取部分預乳化液，在惰性氣體氣氛中攪拌，在溫度T₁下加熱，將剩余預乳化液與三氟丙基甲基環三硅氧烷和環氧烴基硅氧烷高速剪切后滴加進反應體系，然后在溫度T₂下加熱；滴加過程中加入一定量的硅烷水解抑制劑，抑制硅烷偶聯劑的水解；

3）在攪拌下降至室溫，用pH調節劑調節至中性然后用200目濾網過濾乳液，得到含環氧基團的氟硅改性丙烯酸酯乳液。

5.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，

丙烯酸酯單體選自兩種軟單體的混合物或兩種硬單體的混合物或一種軟單體和一種硬單體的混合物，

其中，軟單體包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯；

硬單體包括：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯。

6.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，

復合乳化劑選自：非離子表面活性劑、含氟陰離子或非離子表面活性劑或二者混合物；

所述引發劑選自：過硫酸鉀（KPS）、過硫酸銨（APS）或過硫酸鈉中一種或兩種以上的混合物；

所述pH調節劑選自：氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氨水中一種或兩種以上的混合物；

預乳化的方法為高剪切混合預乳化，預乳化的時間為5～20分鐘。

7.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述引發劑為過硫酸鉀，所述pH調節劑為碳酸氫鈉，預乳化的時間為10～15分鐘。

8.根據權利要求4-7任一項所述制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，取部分預乳化液為總量的1/6～1/2，所述將剪切后的反應物滴加進反應體系的時間為1～3小時，一定量的硅烷水解抑制劑的量為10～15滴，溫度T₁為75～82℃，所述將剩余預乳化液滴加進反應體系的時間為1～5小時；溫度T₂為83～88℃，在溫度T₂下加熱的時間為3～5小時。

9.根據權利要求4-7任一項所述制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，取部分預乳化液為總量的1/4～1/3；溫度T₁為80±1℃；所述將剩余預乳化液滴加進反應體系的時間為3±0.5小時；溫度T₂為85±1℃，在溫度T₂下加熱的時間為3±0.5小時。

10.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，步驟（2）中，

環氧烴基硅氧烷選自：3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-縮水甘油醚氧基丙基甲基三甲氧基硅烷，3-縮水甘油醚氧基丙基甲基三乙氧基硅烷；硅烷水解抑制劑選自：乙二醇，甲醇，乙醇，丙三醇；

所述非離子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚TX-7、TX-9、TX-10、TX-12、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、AEO-9、AEO-10中一種或兩種以上的混合物，

所述含氟陰離子或非離子表面活性劑選自FSN-100、FS-300、FS-62中一種或兩種以上的混合物。