[發明專利]一種水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液的制備方法

無效

• 申請號: 201310430345.6
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103833888A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙妮
• 申請（專利權）人: 西安佳龍油漆新技術發展有限公司
• 主分類號: C08F220/46
• 分類號: C08F220/46;C08F220/06;C08F220/14;C08F212/10;C08F214/18;C08F230/02;C08F2/26;C08F2/30;C09D133/20;D06M15/356
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技術領域

本發明涉及水性涂料領域，特別是一種水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液的制備方法。

背景技術

目前市場上的丙烯酸酯乳液存在致密性差、水蒸氣和氧氣的透過率高、最低成膜溫度偏高、流變性較難調節、成膜物中的離子數較多、形成大腐蝕電流等缺點。專利號201010605187.X的中國專利在聚丙烯酸酯乳液中加入了磷酸酯單體，抑制了成膜過程中的閃蝕現象，提高涂膜與基材間的附著力，提高涂膜的防銹性能。專利號CN1388196A的中國專利引入含氟單體，使乳液的耐鹽水性、耐玷污性等性能明顯提高，但漆膜的附著力還有待提高。本發明中所研究水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液，采用丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、磷酸酯功能單體和含氟改性單體，以由陰離子表面活性劑磷酸酯乳化劑和非離子型表面活性劑組成復合乳化劑作為體系的乳化劑，以過硫酸鹽為引發劑，通過乳液聚合方法制得。該水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液具有良好的耐熱性、耐候性、耐沾污性，還具有的耐水性、耐鹽水性、附著力強、抗閃蝕性，且其涂層柔韌、光亮豐滿、耐磨，具有很好的物理機械性能，因此，將在水性涂料中得到廣泛應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高附著力、良好的耐水性、耐鹽水性和抗閃蝕性和耐玷污性的水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液的制備方法，具體步驟如下：

(1)預乳液的制備：把一定量的去離子水和部分復合乳化劑加入預乳化反應器中，充分攪拌至溶解均勻后，通過恒壓滴液漏斗，以連續滴狀形式按順序加入一定量預乳液單體，高速攪拌30～50min，制得懸浮穩定的預乳液，備用；

(2)種子乳液的制備：在安裝有攪拌器、球形回流冷凝管、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入一定量的去離子水、乳化劑、PH緩沖劑，攪拌至溶解均勻后，在55～65℃下通過恒壓滴液漏斗加入部分的預乳液、部分引發劑，升溫至70～80℃，保溫5～15min；所述引發劑與去離子水配成溶液；

(3)乳液聚合：向種子乳液反應釜中同時滴加余下的預乳液、部分引發劑，所述引發劑與去離子水配成溶液，3～4h內滴完；在70～80℃保溫熟化0.5～1.5h后，升溫到80～90℃后再保溫1～1.5h；將體系降溫至50～60℃，用氨水調節pH至7.5～8.0之間，過濾出料，即得到乳白略帶藍光的水性氟改性含磷丙烯酸酯乳液；

步驟(1)中：預乳液單體組成為丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、磷酸酯功能單體和含氟改性單體；其中軟單體、硬單體質量比為1～3：3；復合乳化劑由陰離子表面活性劑磷酸酯乳化劑、非離子型表面活性劑組成，陰離子表面活性劑磷酸酯乳化劑：非離子型表面活性劑的質量比為1～10：1，乳化劑用量占總乳化劑用量的1/2～3/4，去離子水的用量占總去離子水用量的1/4～1/3；

步驟(2)中：加入的預乳液的量為預乳液總質量的5％～15％，乳化劑用量占總乳化劑用量的1/4～1/2，去離子水的用量占總去離子水用量的1/3～1/2，PH緩沖劑的用量為反應單體總質量的0.25～1％，引發劑過硫酸鹽的用量為引發劑總質量的1/3～1/2，其中溶解引發劑的去離子水的用量占總去離子水用量的1/4～1/2；

步驟(3)中：加入的預乳液的量為預乳液總質量的85～95％，引發劑過硫酸鹽的用量為引發劑總質量的1/2～2/3；

整個反應過程中總乳化劑用量占反應單體總質量的1～8％；引發劑過硫酸鹽的用量為反應單體總質量的0.15～1.1％，功能性單體丙烯酸用量為反應單體總質量的0.5～4％，丙烯腈為反應單體總質量的2～8％，磷酸酯功能單體用量為反應單體總質量的1～5％，含氟改性單體用量為反應單體總質量的1～5％，反應單體總質量：去離子水總質量為35～50：50～65。

作為本發明進一步的方案：上述引發劑過硫酸鹽在步驟(2)中的用量為反應單體總質量的0.1～0.7％，在步驟(3)中的用量為反應單體總質量的0.05～0.4％，過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種。

作為本發明進一步的方案：上述步驟(1)中功能性單體丙烯酸用量為反應單體總質量的0.5～4％，丙烯腈為反應單體總質量的2～8％，磷酸酯功能單體用量為反應單體總質量的1～5％，含氟改性單體用量為反應單體總質量的1～5％。

作為本發明進一步的方案：上述步驟中反應單體總質量：去離子水總質量為35～50：50～65；軟單體：硬單體的質量比為1～3：3。