[發明專利]大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201710252485.7
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107151296B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 劉述梅;孫嘉恒;趙建青
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F220/14;C08F212/08;C08F283/12;C08F220/18;C08F2/26;C08F2/30;C08F6/18;C08F6/22;C08G77/20;C08L69/00;C08L51/00;C08L55/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

1.大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)向聚硅氧烷-丙烯酸丁酯乳液中加入聚丙烯酸酯類附聚劑，在30℃～70℃的溫度下攪拌附聚30～120分鐘，得到聚硅氧烷-丙烯酸酯核乳液；每100質量份干重聚硅氧烷-丙烯酸丁酯乳液加入1～5質量份干重聚丙烯酸酯類附聚劑；

(2)將步驟(1)所得聚硅氧烷-丙烯酸酯核乳液的溫度調至60℃～80℃，加入無機過氧類引發劑與碳酸鈉，將pH值調至9～11，再加入質量比為1～3:1的甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，反應3～6小時，得到乳膠粒子為400nm～600nm、核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物乳液，乳液的固含量控制為30～37％，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的總質量用量與干重聚硅氧烷-丙烯酸酯核乳液質量比為20～45：55～80；

(3)將步驟(2)所得聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物乳液加水稀釋，控制固含量為15％～19％，加入無機鹽水溶液，室溫攪拌15～60分鐘后，升溫至80℃～90℃熟化30～60分鐘，再冷卻、離心分離、洗滌，將所得沉淀干燥，得到白色固體，為大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物。

2.根據權利要求1所述的大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述聚硅氧烷-丙烯酸丁酯乳液的制備方法為：在60℃～90℃下，先將二官能度有機硅烷、三烷氧基有機硅烷在陰離子乳化劑存在的水溶液中聚合反應1～3小時，再向其中加入包含有水、陰離子乳化劑、二官能度有機硅烷、三烷氧基有機硅烷和封端劑的預乳化混合物，水解共縮聚反應2～5小時，得到聚硅氧烷乳液，控制固含量為28％～35％；

向所述聚硅氧烷乳液中添加去離子水、復合型乳化劑、無機過氧類引發劑和碳酸鈉，將pH值調至9～11，在60℃～80℃下，采用半連續法加入丙烯酸丁酯和交聯劑的混合物，加料完成后再反應2～5小時，得到聚硅氧烷-丙烯酸丁酯乳液；

二官能度有機硅烷和三烷氧基有機硅烷兩種有機硅烷單體的總質量與丙烯酸丁酯的質量比為5～25：75～95；二官能度有機硅烷占兩者有機硅烷總質量的90％～95％，三烷氧基硅烷占兩種有機硅烷總質量的5％～10％；兩種有機硅烷單體分兩次加入，保持兩者的質量比不變，第一次添加兩者總質量的20-30％，第二次添加剩余的70-80％；

交聯劑為甲基丙烯酸烯丙酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯，其質量用量為丙烯酸丁酯質量的2％～4％；控制聚硅氧烷-丙烯酸丁酯乳液的固含量為30～38％。

3.根據權利要求2所述的大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于，所述二官能度有機硅烷為八甲基環四硅氧烷，所述三烷氧基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述封端劑為六甲基二硅氧烷，其用量為兩種有機硅烷總質量的0.1％～0.3％。

4.根據權利要求2所述的大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于，所述陰離子乳化劑由C_12～16烷基苯磺酸中至少一種和C_12～18烷基硫酸鈉中至少一種構成，兩種乳化劑的質量比為1～2:1，陰離子乳化劑的用量為兩種有機硅烷單體總質量的2％～5％，保持兩者質量比不變，分兩次加入，第一次加入質量用量的50％～75％。

5.根據權利要求2所述的大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于，所述復合型乳化劑由C_12～18烷基硫酸鈉中至少一種和壬基苯酚聚氧乙烯醚構成，兩種乳化劑的質量比在1:2至2:1之間，用量為丙烯酸丁酯質量的1％～5％。

6.根據權利要求2所述的大粒徑核殼結構聚硅氧烷-丙烯酸酯/苯乙烯共聚物的制備方法，其特征在于，所述無機過氧類引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，用量為丙烯酸丁酯質量的0.1％～0.5％；碳酸鈉的用量為丙烯酸丁酯質量的0.5％～1.5％；所述將pH值調至9～11是通過氫氧化鈉溶液調節。