[發明專利]POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710188453.5
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106947030B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 黃達昌
• 申請（專利權）人: 廣東千色花化工有限公司
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/30;C09D151/08;C09D5/02;C09D5/16
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;張芬

本發明涉及一種POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液及其制備方法與應用。本發明所述POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液，其配方包括以下重量份的組分原料：去離子水95～120份，核單體預乳化液155.1～190.95份，殼單體預乳化液80.9～106.8份，引發劑18～54份。本發明以POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液為成膜基料制備的水性木器漆，硬度高、光澤好、豐滿度高、抗劃傷、抗回粘性和耐水性優異，所制備的產品生產工藝簡單，性價比高，施工性能好，具有很高的應用價值和市場前景。

技術領域

本發明涉及高分子材料制備領域，特別涉及一種POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液及其制備方法與應用。

背景技術

隨著環境保護日益受到重視和環保法規的日益嚴格，對傳統溶劑型涂料揮發性有機化合物(VOC)以及有害空氣污染物(HAP)排放的限制，涂料工業逐漸向綠色化、功能化方向發展，開發高性能水性樹脂材料成為涂料工業發展的重點和熱點。

目前國內的室內裝修和家具市場仍然以溶劑型木器涂料為主，造成了嚴重的室內環境污染，推廣使用水性木器漆是解決室內空氣污染的主要途徑。目前市場上單組份水性木器漆主要以水性純丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯分散液、丙烯酸酯改性聚氨酯為成膜物質。但是，上述產品普遍存在涂膜硬度、耐劃傷性和抗回粘性性能不足的問題，制約了水性木器涂料推廣和應用。所以，提高水性木器涂料漆膜硬度、耐劃傷型和抗回粘性是目前水性木器涂料急待解決的關鍵問題。

丙烯酸酯乳液具有無污染、成本低、成膜性能好等優點，其乳膠膜的耐候性、柔韌性、附著力等性能優良，在建筑、汽車、包裝、印刷等領域得到了較為廣泛的應用，但其乳膠膜的耐熱性、硬度等較差，在一定程度上限制其應用。對丙烯酸改性的方法有多種，比如有聚酯改性，有機硅改性，環氧改性，醇酸改性，聚氨酯改性等等。有機硅具有優異的耐水性、耐高低溫性，表面能低等特點。在水性丙烯酸乳液聚合時，引入有機硅單體共聚改性，可以提高乳膠膜的交聯密度，從而改善涂膜的綜合性能(硬度、耐水性、耐鹽霧性等)。籠型倍半硅氧烷POSS(Polyhedral OligomericSilsesquioxane)是結構簡式為(RSiO1.5)n(n≥4)的化合物，分子中R基團可以是氫原子、烷基、烯基、氨基、芳基等官能團。籠型倍半硅氧烷是一種納米級三維結構的功能型有機硅大單體，可以顯著提高聚合物的物理和機械性能。

例如中國發明專利(CN 101875707A)公開了一種含氟POSS丙烯酸酯共聚物的制備方法及含有該含氟POSS丙烯酸酯共聚物的涂料，通過控制含氟丙烯酸酯單體的加入順序,得到含氟丙烯酸酯結構單元分布在共聚物兩端的含氟POSS丙烯酸酯共聚物，得到的涂料的具有低表面能，高防污能力。

例如中國發明專利(CN103923248A)發明人利用甲基丙烯酰氧基籠形倍半硅氧烷，在傳統乳化劑十二烷基磺酸鈉的作用下，與苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯制備了丙烯酸酯乳液。

目前乳液聚合普遍使用的低分子或常規乳化劑，一般都具有較強的吸水性以及易絮凝的缺點，從而對乳液涂膜的耐水性能產生較大的影響。因此急需研發出一種綜合性能良好的POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明合成了一種綜合性能良好的POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液。

本發明的技術目的是通過以下技術方案來實現的：本發明所述的POSS基雜化聚丙烯酸酯乳液，其配方包括以下重量份的組分原料：去離子水95～120份，核單體預乳化液155.1～190.95份，殼單體預乳化液80.9～106.8份，引發劑18～54份。

本發明進一步地，所述核單體預乳化液包括以下重量份原料組分：核層丙烯酸酯類單體121.5～151.8份，POSS基反應型乳化劑1.8～4.5份，去離子水25～38份。