[發明專利]一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液及制備方法

在審

• 申請號: 201510055630.3
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN105585658A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 喻冬秀
• 申請（專利權）人: 喻冬秀
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F212/08;C08F220/22;C08F220/58;C08F2/30;C08F2/26;C08F220/38;C08J3/24;C08K5/25;C09D133/08;C09D133/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林新中

技術領域

本發明涉及精細化學品領域，具體涉及一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液及制備方法。

背景技術

木器用乳膠漆是一種以水為分散介質，不含芳香族溶劑和甲醛的無污染、綠色環保的木器表面涂飾劑。相對價廉的丙烯酸乳液具有良好的保光性、保色性、硬度、耐候性等特性而成為木器用乳膠漆的一大類型，但存在著明顯的缺陷：由于聚合配方中存在一定量的親水基團，致使其耐水性、抗玷污能力欠佳；由于是熱塑性涂料，存在“低冷高粘”的明顯缺點，制約著丙烯酸酯類乳液在木器漆中的應用范圍的拓展。

針對上述問題，本發明引入有機氟化合物。由于有機氟化合物中氟原子的電負性大、直徑小，與氫原子相比，氟原子更容易將C—F鍵屏蔽起來，保持高度的穩定性；且C—F鍵能高，可顯著降低水的表面張力。因此在丙烯酸酯類乳液制備過程中引入含氟單體，可有效的降低聚合物的表面能，使之具有優良的防水防油性能。

針對上述問題，本發明引入常溫下能自交聯組分——雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）與己二酸二酰肼引入丙烯酸體系，可形成單組分、常溫自交聯體系，既避免了目前部分交聯產品的雙組分配制給使用帶來了極大的不方便，又可有效改善丙烯酸酯類乳液存在的“低溫冷脆、高溫發粘”的缺點，進一步擴大丙烯酸酯類乳膠漆的應用。

發明內容

本發明的目的在于：

（1）提供一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液；

（2）提供一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液的制備方法。

本發明以丙烯酸酯類、苯乙烯、丙烯酸、含氟單體以及雙丙酮丙烯酰胺為聚合單體，以復配型乳化劑進行乳化，采用半連續式種子乳液聚合法制備一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液。該聚合物乳液為微納米乳液，在乳液聚合中引入含氟單體，提高聚合物成膜后的耐水耐油性；加入雙丙酮丙烯酰胺而在聚合物表面引入酮羰基，可與己二酸二酰肼在室溫下成膜并發生固化交聯，增強涂膜的強度，且有效改善丙烯酸酯類乳液存在的“低溫冷脆、高溫發粘”的缺點，拓展了丙烯酸酯類乳液的應用范圍。

所述的一種木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液，主要由聚合單體（丙烯酸酯類單體、丙烯酸類單體、苯乙烯、含氟單體、自交聯單體）、乳化劑、引發劑、緩沖劑和去離子水經乳液聚合而得。

所述的丙烯酸酯類單體由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異冰片酯兩種或者多種組成，其重量按份數為60~100份；所述的丙烯酸類單體為丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或者兩種，其重量按份數為2~10份；苯乙烯的重量按份數為5~20份。

所述的含氟單體由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯、N-甲基全氟辛基磺酰基胺基丙烯酸乙酯的一種或者多種組成，其重量按份數為2~10份。

所述的自交聯單體為雙丙酮丙烯酰胺，其重量按份數為2~10份。

所述乳化劑為陰離子表面活性劑為磺酸鹽型含氟表面活性劑，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的一種，乳化劑的重量按份數為陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復配，總量按重量份數為0.7~1.6份,陰非離子表面活性劑的配比為1：1~3：1。

所述的木器用常溫自交聯含氟丙烯酸酯類乳液的制備方法如下。

（1）預乳化液的制備將去離子水：10~20份、復合乳化劑混合，攪拌下緩慢加入丙烯酸酯類：50~80份、丙烯酸類單體：2~5份和苯乙烯：5~20份，乳化20~40min，制得預乳化液Ⅰ；將去離子水：20~50份、復合乳化劑混合，攪拌下緩慢加入丙烯酸酯類：10~30份、含氟單體：4~10份和自交聯單體：2~10份，乳化20~40min，制得預乳化液Ⅱ。同時，在另一容器中配制引發劑的水溶液備用。

所述的復合乳化劑為陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的組合，陰非離子表面活性劑的配比為1：1~3：1，其重量按份數為0.2~0.6份。

所述的引發劑溶液為水溶性過硫酸鹽，其重量按份數為：0.3~1份，去離子水的重量按份數為10~40份。

（2）制備核乳液在反應器中加入去離子水：60~100份、緩沖劑：0.2~1份和復合乳化劑，攪拌，升溫至60~70℃，待乳化劑全部溶解，制得釜液。加入各1/4的預乳化液Ⅰ和引發劑溶液到釜液反應半小時。把剩下預乳化液Ⅰ和配制好的1/4引發劑溶液，滴加到釜液中，1h滴加完畢。保持反應溫度在（75±1）℃，保溫1h，制得核乳液。