[發明專利]一種有機硅改性含氟聚丙烯酸酯防水防油乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410103731.9
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103910833B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 王偉;陳永梅;張豐慶;王士平;袁勝;袁俊洲;李因波;仲亞偉;袁來全;禚磊
• 申請（專利權）人: 山東源根化學技術研發有限公司
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/22;C08G77/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 羅文曌

技術領域

本發明涉及乳液制備領域，具體地說是一種有機硅改性含氟聚丙烯酸酯防水防油乳液及其制備方法。?

背景技術

我國造紙業自1990年起持續高速發展，如今已成為世界第2的紙業大國，生產設備也名列世界前茅。隨著時代的進步以及人們環保意識的加強，紙制品逐漸取代了許多難降解的塑料制品，在包裝方面已經廣泛用于餐飲、食品、糖果等以及日常生活。應用于包裝方面的紙制品要有一定的防水、防油功能，可以在紙張的表面涂上一層連續致密的包括聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等有機高分子材料，但這類高分子材料本身難以降解，會給環境帶來危害。還有是對紙張進行蠟處理、鋁粉涂覆和鋁箔層合，但這些材料本身也不耐油。發達國家從20世紀50年代起普遍采用了氟碳防水防油助劑通過漿內添加、表面施膠或涂布處理的方法來對紙漿纖維進行表面改性，利用形成的氟碳表面活性劑涂層因氟碳鏈朝外排列而具有低的表面能來達到使紙張具有防水防油性能的目的。經氟碳防水防油劑處理過的紙張表面不易被水性物質以及多數的植物油、動物油、礦物油、溶劑所潤濕，但是隨著社會的進步對防水防油的要求越來越高，氟碳防水防油劑對于高要求的不能滿足。?

聚丙烯酸酯類乳液因其優異的成膜性，良好的保光性和卓越的機械性能在涂料行業得到廣泛應用，但聚丙烯酸酯分子為線性結構，缺少交聯點，且由于側基是親水的極性基團，涂層具有一定的透水性，尤其在受到陽光、風雨、酸性物質作用時，酯鍵容易發生水解，使涂膜性能下降。在公開號為CN102911308A的專利文獻中公開了一種含氟聚丙烯酸酯/雙尺寸納米SiO₂復合乳液的制備方法，該技術采用無機材料二氧化硅的方式與含氟聚丙烯酸酯進行復合反應，雖然克服了上述不足，但在合成反應中需要準備兩種粒徑的納米二氧化硅顆粒，工藝較復雜，難以實現大規模推廣應用。?

發明內容

本發明的技術任務是針對上述現有技術的不足，提供一種有機硅改性含氟聚丙烯酸酯防水防油乳液。?

本發明進一步的技術任務是提供上述乳液的制備方法。?

本發明的技術任務是按以下方式實現的：一種有機硅改性含氟聚丙烯酸酯防水防油乳液，由以下重量配比的原料制得：?

有機硅單體??????????????????????????????5-8份；

乳化劑?????????????????????????????????????0.5-0.7份；

催化劑?????????????????????????????????????0.1-0.3份；

單體一?????????????????????????????????????20-40份；

單體二?????????????????????????????????????3-5份；

硫代硫酸鈉??????????????????????????????0.4-0.6份；

引發劑?????????????????????????????????????0.2-0.4份；

水?????????????????????????????????????????????65份；

制備方法包括以下步驟：

（一）在反應容器中加入計量的有機硅單體、乳化劑、水和催化劑，高速攪拌至充分預乳化；

（二）預乳化后，升溫到80～85℃，使有機硅單體進行開環聚合反應（生成線性聚硅氧烷有利于后面的反應），維持2～3h，然后降溫到40-60℃，滴加單體一、單體二，放置一段時間使單體一、單體二對有機硅種子（即線性聚硅氧烷）進行溶脹；

（三）升溫到70～80℃，先加入硫代硫酸鈉，再加入引發劑，乳液瞬間有乳白色變為半透明的淡藍色，待引發劑加完后，反應1-4h，使單體一、單體二和有機硅單體反應充分，即得到有機硅改性含氟丙烯酸酯防水防油乳液。

所述有機硅單體優選為八甲基環四硅氧烷（D₄）和/或乙烯基三乙氧基硅氧烷（A-151）。?

所述乳化劑優選為十二烷基硫酸鈉（SDS）和/或辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10（OP-10）。?

所述催化劑優選為過硫酸鉀或過硫酸鈉。?

所述單體一優選為甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的混合物，甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的質量比為1/1.5～1.5/1。?

單體二優選為甲基丙烯酸六氟丁酯。?