[發(fā)明專利]一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液、其制備方法及其在超疏水涂層中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810319265.6
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108484835B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 肖繼君;胡明廣;崔晗;于鎮(zhèn);邢亮臣
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C08F265/06
• 分類號: C08F265/06;C08F218/10;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F2/26;C09D133/12;C09D1/00
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 劉曉敏;蘇艷肅

本發(fā)明提供了一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液、其制備方法及其在超疏水涂層中的應用，所述核殼型叔碳酸乙烯酯乳液主要由如下重量份數(shù)的原料制備而成：丙烯酸酯類單體10~40份，叔碳酸乙烯酯單體60~90份，乳化劑2~4份，引發(fā)劑0.5~0.6份，交聯(lián)劑0.5~3份，緩沖劑0.1~0.15份，pH調節(jié)劑0.1~0.4份，去離子水100~120份。本發(fā)明制備得到的乳液中，疏水單體叔碳酸乙烯酯的占比高達90%，可根據(jù)殼層單體配比，設計出不同玻璃化轉變溫度的乳液，從而使得應用方面更加多元化。本發(fā)明的乳液成膜后，在水里浸泡7天后，仍然不泛白，且所測疏水接觸角幾乎無變化，接觸角可達87.7°，將本發(fā)明的乳液成膜后，與疏水二氧化硅復合，制得的涂層疏水性能優(yōu)異，與水的接觸角接近于150°。

技術領域

本發(fā)明涉及一種叔碳酸乙烯酯乳液，具體涉及一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液、其制備方法及其在超疏水涂層中的應用。

背景技術

揮發(fā)性有機化合物（VOC）進入大氣不僅會導致空氣質量變差，還會直接危害人體健康傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴重后果。據(jù)統(tǒng)計，在每年的VOC排放量中，與涂料相關的排放大約占比20%之多，減少工業(yè)涂料VOC排放已經成為當務之急，水性工業(yè)涂料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑型工業(yè)涂料已成為必然趨勢。

目前，水性工業(yè)涂料用丙烯酸樹脂主要有三種，分別為水溶性丙烯酸樹脂、丙烯酸酯乳液和水分散型丙烯酸樹脂，其中，丙烯酸酯乳液因無需添加有機溶劑而逐漸受到青睞。但是，由于水性丙烯酸酯類乳液采用乳液聚合法制備而成，其耐水性、耐候性等方面較傳統(tǒng)溶劑型工業(yè)涂料有較大差距。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一就是提供一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液，以解決現(xiàn)有水性丙烯酸酯類乳液耐水性差的問題。

本發(fā)明的目的之二就是提供一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液的制備方法，以制備出耐水性能優(yōu)異的乳液。

本發(fā)明的目的之三就是提供一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液在超疏水涂層中的應用方法，以制備出具有優(yōu)異疏水性能的超疏水涂層。

本發(fā)明的目的之一是這樣實現(xiàn)的：

一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液，主要由如下重量份數(shù)的原料制備而成：

丙烯酸酯類單體10~40份，

叔碳酸乙烯酯單體60~90份，

乳化劑2~4份，

引發(fā)劑0.5~0.6份，

交聯(lián)劑0.5~3份，

緩沖劑0.1~0.3份，

pH調節(jié)劑0.1~0.4份，

去離子水100~120份。

本發(fā)明的乳液中，所述丙烯酸類單體選自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸，優(yōu)選地，所述丙烯酸類單體為丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸按照（5-20）∶（5-20）∶1的重量比的混合。

本發(fā)明的乳液中，所述叔碳酸乙烯酯為叔碳酸乙烯酯-9和叔碳酸乙烯酯-10的混合物；所述引發(fā)劑為過硫酸銨；所述交聯(lián)劑為雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼，二者的質量比為2∶1；所述緩沖劑為碳酸氫鈉；所述pH調節(jié)劑為氨水。

本發(fā)明的乳液中，所述乳化劑為酚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉復配的陰離子型乳化劑，酚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的重量比為（1-1.5）∶1。

本發(fā)明的目的之二是這樣實現(xiàn)的，一種核殼型叔碳酸乙烯酯乳液的制備方法，包括以下步驟：

1）核層單體預乳化階段：稱取復配乳化劑、去離子水、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，充分預乳化，得核層單體預乳化液；