[發明專利]丙烯酸有機硅共聚乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410026499.3
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103772617A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 崔志勇;李培環;鄭振華
• 申請（專利權）人: 山東圣光化工集團有限公司
• 主分類號: C08F265/04
• 分類號: C08F265/04;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/56;C08F230/08;C08F2/26;C08F2/30;C08F2/38;C08F291/06;C08F212/08;C08F218/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及一種丙烯酸有機硅共聚乳液及其制備的方法，該乳液主要應用于建筑涂料、彈性涂料、防火涂料、保溫涂料等高性能涂料領域，它是一種具有優異的耐水性、耐沾污性、耐候性、耐溫變性和與顏填料結合的致密性及與基材的附著力等高性價比丙烯酸有機硅共聚乳液。

技術背景

乳液聚合技術起始于上世紀早期，于２０年代末期就已有和目前生產配方類似的乳液聚合專利出現。第二次世界大戰期間，由于各參戰國對合成橡膠需求量劇增，激發了人們對乳液聚合理論與技術的研究和開發，取得了較大進展。乳液聚合較完善的定義可認為是：乳液聚合是在水或其它液體作為介質的乳液中，按膠束機理或低聚物機理生成彼此孤立的乳膠粒，并在其中進行自由基加成聚合或離子加成聚合而生產高聚物的一種聚合方法。

丙烯酸酯樹脂是指烯烴類單體的均聚物、共聚物以及與其它乙烯基類單體的各種共聚物。與其它高分子樹脂相比，丙烯酸酯樹脂有很好的耐候性和保光性，對基材粘附力好，并且成膜性優異，但是由于丙烯酸酯本身結構特點決定了丙烯酸酯樹脂耐去離子水性較差，同時熱塑性丙烯酸酯樹脂耐高溫性差，易高溫返粘、粘塵，而低溫時又缺乏彈性，涂膜發脆。

有機硅樹脂單體兼有有機樹脂與無機材料的特點，具有很好的耐熱性、耐候性、保光性、耐水性、抗粉化性和抗紫外光等性能，缺點是不能常溫自干，成膜性差，對基材粘附力不好。

發明內容

本發明的目的是針對現有丙烯酸酯類乳液的不足之處，并結合現行環保及節能減排的政策，提供一種既符合樹脂發展趨勢，又能提供高性價比的丙烯酸有機硅共聚乳液及其制備方法。

本發明的技術方案：?

一種丙烯酸有機硅共聚乳液，包括下列重量份的組份：烯烴類單體40~50，烯烴類有機硅單體1~8，乳化劑1~8，緩沖劑0.3~1.0?，引發劑0.5~1.0，氧化-還原劑0.5~1.0，去離子水40~57，?PH調節劑0.5~1.0。

上述方案中還包括消泡劑0.1~0.5重量份，殺菌劑0.1~0.5重量份。

其中所述烯烴類單體為丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸異冰片酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯的一種或幾種；所述烯烴類有機硅單體為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一種；所述乳化劑為脂肪醇醚磺基琥珀酸酯鈉鹽、烷醇聚氧乙烯醚、烯丙基羥基磺酸鹽、甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鈉、磺基琥珀酸二環己酯鈉鹽、聚氧乙烯醚硫酸鹽中的一種或幾種；所述的緩沖劑為磷酸氫二鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉中的一種或幾種；所述的引發劑為過硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種或幾種；所述的氧化-還原劑中的作氧化劑為叔丁基過氧化氫、二叔丁基過氧化氫或雙氧去離子水，還原劑為亞硫酸鈉、維生素C或FF6，按照其氧化-還原反應的比例組成；所述的PH調節劑為AMP-95或AP-95型調節劑、氨去離子水中的一種或幾種；所述的消泡劑為礦物油類消泡劑；所述的殺菌劑為BIT-20型殺菌劑。所述消泡劑為優選681F型消泡劑。

按照前述丙烯酸有機硅共聚乳液的制備方法包括。

首先物料的配制：

核層預乳化液的配制，向預乳化罐中加入7~10重量份的去離子水，開啟攪拌，依次添加0.5~2重量份的乳化劑、0.1~0.3重量份的緩沖劑，攪拌、混合5~10分鐘，再添加16~20重量份的烯烴類單體，并調整轉速到100~200rpm,高速分散乳化20~30分鐘，制得核層預乳化液備用；

殼層預乳化液的配制，向預乳化罐中加入15~20重量份的去離子水，開啟攪拌，依次添加1~3重量份的乳化劑、0.2~0.7重量份的緩沖劑，攪拌、混合5~10分鐘，再添加24~30重量份的烯烴類單體，2~8重量份的烯烴類有機硅單體，并調整轉速到150~250rpm,高速分散乳化20~30分鐘，制得殼層預乳化液，備用；

引發劑溶液的配制，向引發劑罐中添加1~3重量份的去離子水，然后加入引發劑總量的40~60%，開啟攪拌，配置成引發劑溶液C；并用0.5-1重量份的去離子水把剩余的引發劑溶解好，配置成溶液D，備用；?

氧化劑和還原劑溶液的配制，向氧化劑罐和還原劑罐中各添加1~2重量份去離子水，然后向氧化劑罐中添加0.3~0.6重量份的氧化劑，向還原劑罐中添加0.2~0.4重量份的還原劑，并均開啟攪拌5~15min,溶解好備用；

其反應步驟包括：