[發明專利]一種膠乳及其制備方法

在審

• 申請號: 201510036596.5
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104725570A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 陳維林
• 申請（專利權）人: 陳維林
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/30;C08F2/26;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/58;C08G18/34
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種膠乳及其制備方法。

背景技術

隨著環保法的進一步完善，低VOC或零VOC排放新型涂料成為研發的熱點。水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，可廣泛應用于涂料、膠粘劑、皮革涂飾劑、織物整理劑等方面。由于具備無毒、價廉、安全、不燃等優點及自身性能的不斷提高，表現出巨大的市場前景并有逐步取代溶劑型產品的趨勢。由于親水性基團的存在使得水性聚氨酯產品在耐水、耐溶劑、耐候性等方面較差；而聚丙烯酸酯類產品在耐候、耐水、耐溶劑、膜保光性等方面有很好的性能，但不具備聚氨酯強度高、彈性及粘接性能好等優點，因此聚丙烯酸酯(PA)與聚氨酯(PU)性能上具有很好的互補性。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明的目的是提供一種改性聚氨酯-丙烯酸酯接枝共聚膠乳及其制備方法，該膠乳既具有聚氨酯樹脂極佳的附著力和耐磨性，又具有丙烯酸樹脂超常的耐冷熱水性、優異的耐候性、耐化學品性和較好的顏料潤濕性和機器穩定性，同時避免了聚氨酯樹脂容易變黃的缺點以及丙烯酸、聚氨酯混合乳液相容性差和化學穩定性差的問題。

基于上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種膠乳，由以下重量配比的原料組成：5～20％的水性改性聚氨酯膠乳、8～30％的甲基丙烯酸甲酯、6～20％的丙烯酸丁酯、0.5～1.0％的功能性單體、0.5～0.8％的碳酸氫鈉、0.8～1.2％的陰離子型乳化劑、0.4～0.6％的非離子型乳化劑、40～60％的去離子水和0.2～0.6％的引發劑。

進一步，所述水性改性聚氨酯膠乳是由脂肪族二異氰酸酯、聚酯多元醇、環氧樹脂、2，2-雙(羥甲基)丙酸、丙烯酸羥乙酯和三乙胺組成，采用自乳化法制備而成；

所述脂肪族二異氰酸酯、聚酯多元醇、環氧樹脂、2，2-雙(羥甲基)丙酸、丙烯酸羥乙酯和三乙胺的重量比為15∶19∶1∶1∶0.5∶1.5。

進一步，所述水性改性聚氨酯膠乳的固含量為35～40％。

本發明所述的有益效果，由于水性改性聚氨酯膠乳中引入了環氧樹脂組分，可以賦予改性聚氨酯-丙烯酸酯接枝共聚膠乳環氧樹脂的特點，如與基材的附著力強、耐溶劑性以及防腐性能優異等優勢，膠乳膜的硬度可高達6H，而且膠乳可室溫成膜，膠乳膜透明，耐候、耐水以及耐熱，類似的性質未見文獻報道。

具體實施方式

下面將結合本發明的實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

一種膠乳，由以下重量配比的原料組成：5～20％的水性改性聚氨酯膠乳、8～30％的甲基丙烯酸甲酯、6～20％的丙烯酸丁酯、0.5～1.0％的功能性單體、0.5～0.8％的碳酸氫鈉、0.8～1.2％的陰離子型乳化劑、0.4～0.6％的非離子型乳化劑、40～60％的去離子水和0.2～0.6％的引發劑。

優選地技術方案，所述水性改性聚氨酯膠乳是由脂肪族二異氰酸酯、聚酯多元醇、環氧樹脂、2，2-雙(羥甲基)丙酸、丙烯酸羥乙酯和三乙胺組成，采用自乳化法制備而成；

所述脂肪族二異氰酸酯、聚酯多元醇、環氧樹脂、2，2-雙(羥甲基)丙酸、丙烯酸羥乙酯和三乙胺的重量比為15∶19∶1∶1∶0.5∶1.5。

優選地技術方案，所述水性改性聚氨酯膠乳的固含量為35～40％。

具體步驟如下：

(1)稱取如下重量配比的各原料：5％的水性改性聚氨酯膠乳、30％的甲基丙烯酸甲酯、12.1％的丙烯酸丁酯、1.0％的丙烯酸、0.5％的碳酸氫鈉、0.8％的十二烷基硫酸鈉、0.4％的壬基酚聚氧乙烯醚、50％的去離子水和0.2％的過硫酸鉀。

其中，將上述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、碳酸氫鈉、十二烷基硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、去離子水和過硫酸鉀加入乳化器中室溫預乳化，得到預乳液；再將上述原料中的水性改性聚氨酯膠乳加入攪拌聚合反應器中，升高溫度至70℃；

(2)將所述預乳液在3小時內均勻滴加到所述水性改性聚氨酯膠乳中，溫度控制在80℃；

(3)滴加結束后，再在80℃的溫度下，攪拌0.5小時后，升溫至88℃，繼續反應0.5小時，降溫至40℃，過濾，得到改性聚氨酯-丙烯酸酯接枝共聚膠乳。

得到的改性聚氨酯-丙烯酸酯接枝共聚膠乳為球形，粒徑為80nm。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。