[發(fā)明專利]核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610012810.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105601799B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊番;王柱;劉海峰;胡志忠;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國(guó)科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08F220/18
• 分類號(hào): C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F230/08;C08F220/32;C08F220/28;C08F2/28;C08F2/30;D06M15/356
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 鄭彤,萬(wàn)志香

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步以及人們生活水平和生活質(zhì)量的提高，拒水劑在建筑、紡織、皮革、造紙、包裝等諸多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

工業(yè)上常用的拒水劑主要有含氟類、含硅類和脂肪烴類化合物等，其中含氟拒水劑能賦予基材優(yōu)異的拒水、拒油性，自清潔性和透氣性，使用最廣。但是含氟類拒水劑不耐低溫，對(duì)基材的附著力差，具有一定的生物積累毒性，存在嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題，多個(gè)國(guó)家和組織已出臺(tái)相關(guān)規(guī)定對(duì)其用量做出限制。含硅類拒水劑具有類似于含氟類拒水劑的低表面能，而且無(wú)毒、透氣，耐高低溫，還能夠賦予織物柔軟、滑爽、彈挺、抗皺、防水透氣等性能，已成為一個(gè)新的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。

目前有機(jī)硅類拒水劑大多以大分子硅油(乙烯基硅油、環(huán)氧硅油、含氫硅油)、環(huán)狀或直鏈型硅烷偶聯(lián)劑為原料制備而成，但是存在有機(jī)硅黏度大、難乳化、乳液聚合過(guò)程中易水解縮合等問(wèn)題，造成拒水劑中實(shí)際的有機(jī)硅含量不高(≤15％)，從而導(dǎo)致拒水效果不好等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液。

一種核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液，其采用核殼乳液聚合技術(shù)聚合而成，以重量份計(jì)，包括如下原料：丙烯酸酯類混合單體500-850份、有機(jī)硅單體150-500份、乳化劑10-50份、引發(fā)劑5-12份、交聯(lián)劑5-50份、水1000-4000份，其中，

所述丙烯酸酯類混合單體為質(zhì)量比為(1.0-3.5)：(6.5-9.0)：(0.15-0.75)的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸，所述核殼乳液聚合技術(shù)中的種子乳液由所述丙烯酸酯類混合單體聚合得到。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的質(zhì)量比為(2.0-3.5)：(6.5-8)：(0.45-0.75)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)硅單體為γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乳化劑由陽(yáng)離子型乳化劑和非離子型乳化劑組成。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乳化劑為重量比為(0.5-1.5)：(0.5-1.5)的十八烷基聚醚丙烯酸酯三甲基氯化銨和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯基醚。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷中的一種或多種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述引發(fā)劑為偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的一種或多種。

本發(fā)明還提供所述的核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液的制備方法，包括如下步驟：

(1)種子預(yù)乳液1的制備

常溫下，將所述水的15-35wt％與所述乳化劑的45-50wt％置于反應(yīng)器中，在750-850r/min高速攪拌下滴加所述丙烯酸酯類混合單體的7-35wt％和所述交聯(lián)劑，攪拌反應(yīng)0.5-1.5h，再超聲15-25min，得到種子預(yù)乳液1；

(2)預(yù)乳液2的制備

常溫下，將剩余的水和乳化劑置于反應(yīng)器中，在750-850r/min高速攪拌下滴加所述有機(jī)硅單體和剩余的所述丙烯酸酯類混合單體，攪拌反應(yīng)0.5-1.5h，再超聲15-25min，得到預(yù)乳液2；

(3)種子乳液的制備

將步驟(1)得到的種子預(yù)乳液1置于50-65℃水浴中，在150-250r/min低速攪拌下加入所述引發(fā)劑的40-50wt％，攪拌反應(yīng)12-17min，然后升溫至70℃，體系出現(xiàn)藍(lán)光時(shí)，補(bǔ)加所述引發(fā)劑的6-9wt％，保溫并持續(xù)反應(yīng)25-35min，得到種子乳液；

(4)核/殼型高硅含量有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液的制備

溫度控制在70-75℃，向步驟(3)得到的種子乳液中分別滴加所述預(yù)乳液2和剩余的所述引發(fā)劑，控制滴加時(shí)間大于等于3.0h，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.5-2.5h，降至室溫后，過(guò)濾出料，即得所述核/殼型高硅含量有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟(4)所述滴加時(shí)間為3.0-5.5h。

本發(fā)明還提供所述的核/殼型有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液在拒水劑中的應(yīng)用。

本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn)如下：