[發(fā)明專利]一種長鏈不飽和脂肪酸改性的丙烯酸酯乳液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410342796.9
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104151485A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周銘;楊建紅;沈琴
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇十松新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/04;C08F220/20;C08F2/26;C08F2/30
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32246
• 代理人: 包華娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯乳液及其制備方法特別涉及一種長鏈不飽和脂肪酸改性的丙烯酸酯乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

丙烯酸酯乳液因其綜合性能較為優(yōu)異，價(jià)格也占有一定的優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑等領(lǐng)域，但自身也具有一定的局限性，如耐水性不佳、硬度較低等。以往的研究者針對這些不足對丙烯酸酯乳液的合成方法、工藝參數(shù)、性能改善及應(yīng)用進(jìn)行研究，且目前主要采用改性的方法來提高其性能，包括有機(jī)硅改性、納米粒子改性、交聯(lián)改性、聚氨酯改性等等，且都已取得了一定的成果。公開號CN?102649835?A公開了一種有機(jī)無機(jī)雜化高硅含量丙烯酸酯乳液及其制備方法。該方法將經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的堿性硅溶膠與含羥基的親水性單體進(jìn)行偶聯(lián)，再以反應(yīng)性乳化劑、陰離子型乳化劑、非離子型乳化劑相結(jié)合作為乳化體系，與丙烯酸酯單體進(jìn)行原位聚合，制得乳液外觀良好、儲存穩(wěn)定性高、表面能低、吸水率低的膠黏劑。但其制備工藝相對較為復(fù)雜，硅烷偶聯(lián)劑成本相對較高，而且，經(jīng)其它改性劑改性的丙烯酸酯乳液還存在穩(wěn)定性、相容性不佳等問題，所以尋找相對廉價(jià)的、性能優(yōu)異的改性劑是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

由于環(huán)境問題日益突出，很多學(xué)者在社會發(fā)展與環(huán)境保護(hù)二者之間尋找平衡點(diǎn)，在不斷改善聚合物的各種性能的同時(shí)，研究與發(fā)展具可再生性、降解性能、更環(huán)保的聚合物，提高生物資源的利用率。天然的植物油作為一種來源廣泛的可再生資源，是一種用于改善聚合物性能的理想材料，已有相關(guān)專利公開了不同種類的植物油應(yīng)用于醇酸樹脂、聚氨酯樹脂等的制備當(dāng)中。如公開號CN?102796228?A公開了一種丙烯酸改性水性妥爾油醇酸樹脂乳液的制備方法。其主要過程包括聚氨酯中間體的制備，后將其與植物油脂肪酸、多元醇、多元酸反應(yīng)，加入一定量的去離子水制備得到醇酸樹脂水分散體；最后將其與丙烯酸酯類單體反應(yīng)，制得丙烯酸酯改性的水性醇酸樹脂。產(chǎn)物不含乳化劑、粘度低、儲存穩(wěn)定性好，其涂膜干燥快、硬度高，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和防腐蝕性能。又如公開號CN?102234371?A公開了基于天然植物油的聚合物體系、乳液及其合成方法和應(yīng)用，該發(fā)明采用活性單體或活性單體的低聚物對聚天然植物油進(jìn)行改性制得聚合物體系，其中活性單體為丙烯酸酯類單體、有機(jī)硅類單體、氟碳類單體及可自乳化性單體的一種或多種，活性單體的低聚物為聚氨酯類低聚物，接著以該聚合物體系為主要原料合成乳液，并涉及其合成方法和應(yīng)用。該發(fā)明對尋找石油替代品、減少對石油資源的依賴以及環(huán)保具有重要的意義。還有專利利用植物油來改性丙烯酸酯乳液，公開號CN?102010477?A公開了一種低吸水率不飽和長鏈脂肪酸酯改性丙烯酸酯乳液及其制備方法，該方法采用不飽和長鏈脂肪酸醇酯和(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)合成具有低吸水率的丙烯酸酯乳液，不飽和長鏈脂肪酸醇酯的使用量為9％-60％。此合成方法不使用價(jià)格相對較高的含氟烷酯和有機(jī)硅，也不使用固體微粒子，可以減少能耗和對環(huán)境的污染，但不飽和長鏈脂肪酸醇酯的使用量較多，影響產(chǎn)物的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：針對現(xiàn)有丙烯酸酯乳液存在的耐水性、硬度、附著力不佳的缺陷，提出一種長鏈不飽和脂肪酸改性的丙烯酸酯乳液及其制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種長鏈不飽和脂肪酸改性的丙烯酸酯乳液，具有如下組分，各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下：

丙烯酸酯類軟單體：38-65；優(yōu)選38、40、44、55、60

丙烯酸酯類硬單體：15-42；優(yōu)選20、25、36、40、42

長鏈不飽和脂肪酸：0.4-4.8；優(yōu)選0.8、1.2、1.6

引發(fā)劑：0.16-0.48；優(yōu)選0.24、0.4

乳化劑：0.8-4；優(yōu)選2.4

碳酸氫鈉：0.16-0.48；優(yōu)選0.4

水：115-125。優(yōu)選120

上述的長鏈不飽和脂肪酸改性的丙烯酸酯乳液，優(yōu)選各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下：

丙烯酸酯類軟單體：40；

丙烯酸酯類硬單體：40；

長鏈不飽和脂肪酸：0.8；

引發(fā)劑：0.4；

乳化劑：2.4；

碳酸氫鈉：0.4；

水：120。

此配方情況下，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率最高、丙烯酸酯乳液涂膜的吸水率最小，硬度和附著力最優(yōu)異。

本發(fā)明配方所使用的長鏈不飽和脂肪酸的使用量少，是由于長鏈不飽和脂肪酸的加入會使得乳液粘度增大，單體與自由基的擴(kuò)散受阻，使得乳液轉(zhuǎn)化率下降，最終影響乳液及其涂膜性能，實(shí)際制備中長鏈不飽和脂肪酸的使用量不能過大。