[發明專利]殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201410380206.1
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104151564A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 鮑艷;王程;馬建中
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08J3/02
• 分類號: C08J3/02;C08L33/04;C08K7/24;C08K3/22;C09D133/04;C09D7/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域：

本發明涉及一種改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法，特別涉及一種殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法。

技術背景：

中空結構材料是二十世紀五、六十年代發展起來的一種新型微粒材料，被廣泛用于藥物控釋、光吸收、微膠囊封裝、水處理、催化、生物化學等領域。氧化鋅由于形貌多樣、結構可控、且具有眾多特殊的物理化學性能，因此在中空結構材料領域備受關注。目前，制備中空氧化鋅的方法主要有模板法、奧斯特瓦爾德熟化法和化學刻蝕法。相較于模板法而言，采用奧斯特瓦爾德熟化法和化學刻蝕法制備中空ZnO微球具有如下優勢：首先，成本低，無需模板材料；其次，操作過程簡單，可以避免模板法中去除模板的過程。但是這兩種方法所制備的中空氧化鋅形貌并不易于控制，特別是關于特定形貌的中空氧化鋅的制備還鮮見報道。

聚丙烯酸酯因其來源廣泛，成本低廉，具有良好的粘著性、耐曲折性等優點，成為皮革涂飾劑中應用最為廣泛的成膜材料。但是其成膜致密，導致衛生性能降低，進而影響革制品穿著的舒適度。因此，科研工作者對于如何提高聚丙烯酸酯涂層的透水汽性展開了大量的工作。主要包括以下兩個方面：一是采用無機納米粒子改性聚丙烯酸酯乳液，利用納米粒子與有機相間形成的界面為涂層提供更多的水汽通道，然而該方法提升幅度并不大。二是利用本身具有良好衛生性能的蛋白類成膜材料改性聚丙烯酸酯，從而提高聚丙烯酸酯涂層的透水汽性，(甘長鳳，徐群娜，周建華，等.三元兩親共聚物作乳化劑制備核殼型改性酪素皮革涂飾劑[J].中國皮革，2013，42(5)：37-41.)但是蛋白類成膜材料耐水性差，不耐摩擦且力學性能較差。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法，采用該方法制備的改性聚丙烯酸酯乳液涂膜后不僅具有良好的透水汽性，而且具有一定的耐水性和力學性能。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

1)將2/3用量的Zn(NO₃)₂·6H₂O與六亞甲基四胺混溶于去離子水中，并于81～84℃下反應5min，然后加入2/3用量的檸檬酸鈉，保溫反應1.1～1.5h后，加入剩余1/3用量的Zn(NO₃)₂·6H₂O與六亞甲基四胺，并于86～90℃下反應5min后，加入剩余1/3用量的檸檬酸鈉，反應10min后，調節pH值為9.2～10.8，再于86～90℃下保溫反應3～5h，然后經水洗、干燥得到殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球；其中，Zn(NO₃)₂·6H₂O、六亞甲基四胺、檸檬酸鈉的總用量的質量比為(0.624～1.2075)：(0.2775～0.5685)：(0.0225～0.2985)；

2)將殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球在去離子水中經超聲分散后，加入聚丙烯酸酯乳液中，攪拌并于75～80℃下反應6～8h，得到殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球改性聚丙烯酸酯乳液；所述殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球與聚丙烯酸酯乳液的質量比為(0.030～0.160)：30。

所述Zn(NO₃)₂·6H₂O的總質量與去離子水的質量比為(0.624～1.2075)：70。

所述pH值是采用氨水或氫氧化鈉水溶液進行調節的。

所述干燥是在60～80℃條件下干燥8～12h。

所述聚丙烯酸酯乳液的固含量為30％。

所述超聲分散時，殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球與去離子水的質量比為(0.030～0.160)：15。

所述超聲分散的時間為10～20min。

所述攪拌速度為350～450rpm。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果：

(1)本發明利用堿刻蝕機理和奧斯特瓦爾德熟化機理制備殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球，工藝簡單，成本低，反應條件溫和，可重復性強且產率高；所制備的殼層具有片狀結構的中空氧化鋅微球形貌均一。