[發(fā)明專利]高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310087564.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103172785A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王榮民;王曉雯;朱永峰;何玉鳳;吳戰(zhàn)民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F220/06
• 分類號(hào): C08F220/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F220/32;C08F222/02;C08F2/26;C08F2/30;C09D133/02;C09D133/12;C09D7/12
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物及其制備方法，尤其涉及一種高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物及其制備；本發(fā)明同時(shí)還涉及以該高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物作為成膜物在制備室內(nèi)調(diào)濕涂料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，涂料正在從單純的保護(hù)性、裝飾性作用朝著專業(yè)化、功能化及智能化方向發(fā)展。此外，室內(nèi)環(huán)境的安全性、舒適性一直是人們所追求的目標(biāo)，其中空氣的相對(duì)濕度是一個(gè)與人們生活生產(chǎn)密切相關(guān)的重要參數(shù)，當(dāng)室內(nèi)的相對(duì)濕度過高或過低時(shí)，都會(huì)影響到人類正常的生產(chǎn)生活，并且最適宜的相對(duì)濕度在40~60%之間。

目前，制備智能涂料的方法主要是從聚合物膜、顏填料及制作工藝等方面入手。將改性丙烯酸酯乳液與多孔多層填料復(fù)合制備出一類既能起到保護(hù)裝飾作用又能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的新型調(diào)濕涂料。當(dāng)環(huán)境濕度較高或涂層遇水時(shí)，涂層吸水，降低室內(nèi)的相對(duì)濕度；當(dāng)濕度低時(shí)，再將吸入的水釋放出來，提高室內(nèi)的濕度，如此反復(fù)，調(diào)節(jié)空氣濕度。對(duì)于調(diào)濕涂料而言，吸水容量和吸水速度是衡量其調(diào)濕效果的兩個(gè)重要依據(jù)，因此單純的添加多孔無機(jī)礦物并不能制備得到高性能的調(diào)濕材料。讓成膜物也具有一定的吸水性，然后再與多孔填料復(fù)合，這樣制備得到的涂料不但具有無機(jī)礦物吸水快的特點(diǎn)，而且具有高分子材料吸水容量大的優(yōu)點(diǎn)。為了增強(qiáng)成膜物的吸水性，提高成膜物中親水基團(tuán)的含量是最有效的方法。

中國專利CN201010298914.2公開了低分子量帶有羧基的聚丙烯酸酯丙烯酸酯的制備方法，是縮合反應(yīng)將甲基丙烯酸縮水甘油酯，丙烯酸羥乙酯引入聚合物鏈中，而主要用于制備紫外光固化聚合物。而本發(fā)明是直接通過共聚反應(yīng)將單體甲基丙烯酸縮水甘油酯和含羥基丙烯酸酯引入聚合物鏈中。中國專利CN200810187001.6公開了一種無皂核殼乳液型兩親聚合物樹脂，由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺等單體聚合而成。CN200810017742.X提供了一種具有親水性和親油性的兩親聚合物樹脂，由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺，己二酰肼等單體聚合而成。CN200810187002.0提供了一種乳液型兩親聚合物樹脂，由不飽和烴基酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸?羥乙酯、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺等單體聚合而成。CN200810187003.5提供了一種無皂乳液型兩親聚合物樹脂，由不飽和烴基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺等單體聚合而成。CN201010233081.1提供了一種馬鈴薯接枝乳液，是由馬鈴薯淀粉、不飽和烴基酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺等單體接枝聚合而成。以上述各聚合物樹脂為涂料主要成膜物，結(jié)合各類無機(jī)高分子填料，制備的涂料集裝飾性、調(diào)濕性、通透性、保溫、防結(jié)露、耐水耐堿、抗菌等為一體，作為內(nèi)墻調(diào)試涂料具有很好的應(yīng)用前景。但是，這些聚合物樹脂的配方及制備工藝比較復(fù)雜，而且其成膜性、吸水性及熱穩(wěn)定性不夠理想。

利用含環(huán)氧基的單體丙烯酸酯中的活性基團(tuán)，通過發(fā)生開環(huán)反應(yīng)使丙烯酸酯線型分子鏈形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)丙烯酸酯自交聯(lián)改性，不但可以提高乳液膜的親水性，而且制備得到的乳液膜和涂膜的附著力也會(huì)隨羥基含量的增大而提高。甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）環(huán)氧基及不飽和雙鍵都具有較高的反應(yīng)活性，將其應(yīng)用于對(duì)丙烯酸酯乳液的改性，可以提高涂料的耐候性和成膜性能。除此之外，利用無皂乳液聚合技術(shù)制得的乳膠粒子較“清潔”，己成為乳液聚合技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新亮點(diǎn)，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物；

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物的制備方法；

本發(fā)明的目的之三，是以上述高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物作為成膜物用于制備室內(nèi)調(diào)濕涂料。

（一）高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物

本發(fā)明的高吸水性自交聯(lián)環(huán)氧基丙烯酸酯共聚物，是以丙烯酸酯為共聚單體，以不飽和烴基酸、羥基丙烯酸酯為吸水性功能單體，甲基丙烯酸縮水甘油酯為交聯(lián)單體，經(jīng)過自交聯(lián)共聚反應(yīng)而得。具體原料配比和制備工藝如下：

原料配比：以重量份計(jì)