[發明專利]納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201810400560.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108559018B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 張元;張毅君
• 申請（專利權）人: 上海先科化工有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C09D11/107
• 代理公司: 上海華工專利事務所(普通合伙) 31104
• 代理人: 繆利明

本發明公開了一種納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，合成所述丙烯酸共聚酯的原料包括基礎單體：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯，所述基礎單體在純水體系中通過乳化劑和引發劑的作用聚合成所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯；所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的D50粒徑為40～65nm，多分散指數PDI(Mw/Mn)<1.05。還提供了上述丙烯酸共聚酯的制備方法。本發明的納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，完全以水為分散介質，直接于純水體系中聚合并穩定存在，具有納米級窄帶寬均分布特征；具備低粘度、高固含量的特性。且不吸水、不回粘、防水能力強。還能夠進行功能化修飾。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯及其制備方法。

背景技術

為減少使用VOC物質，目前國際國內樹脂相關產業主要采用水性樹脂如聚氨酯、環氧樹脂、水溶性丙烯酸等為原材料，并采用樹脂改性或成鹽、細粒徑乳化法等制備 工藝。然而，聚氨酯，環氧樹脂等水劑型樹脂的聚合方式注定了其只能進行水性化改 性。而在水劑型樹脂的改性制備過程中，雖然可以減少使用VOC物質，減少有毒有 害物質的使用，但仍無法做到徹底擺脫揮發性有機物。因此，現有的水性樹脂的生產 過程中涉及VOC排放，對環境安全產生威脅。

傳統基本工業材料樹脂的固含量低，粘度大，生產和應用現有的丙烯酸酯樹脂制備含樹脂的產品的過程中均需要添加大量有機助劑(含有VOC的物質)來完善其使 用功能，例如降低體系粘度。由此造成大量的VOC危害，對環境治理帶來困難。另 外，國內水性樹脂業為了滿足丙烯酸酯樹脂的性能(如附著力等)要求，往往采用 羥基丙烯酰胺交聯的方法，而這一傳統的方式，已被歐盟國家禁止使用。

因此，迫切需要研發一種新型的丙烯酸酯樹脂，以克服現有技術中的技術缺陷。

發明內容

本發明的第一個目的在于提一種納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，本身的生產和后續的應用過程中均無需添加有機助劑，能夠實現VOC零排放，具有顯著的 環保效應。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，合成所述丙烯酸共聚酯的原料包括基礎單體：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯，所述基礎單體在純水體系中通 過乳化劑和引發劑的作用聚合成所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯；

所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的D50粒徑為40～65nm，多分散指 數PDI(Mw/Mn)&lt;1.05。

本發明中，所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯為嵌段均聚形式，所述 的嵌段均聚指的是聚合成所述丙烯酸共聚酯的有序均整聚合。

根據本發明，以質量百分比計，制備所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚 酯的原料包括：

根據本發明，所述乳化劑為本領域合成丙烯酸酯樹脂常用的乳化劑，例如可以選自十二烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉、AES、NP-10。

所述引發劑為本領域合成丙烯酸酯樹脂常用的水溶性自由基引發劑，例如可以選自過硫酸鹽：過硫酸銨、過硫酸鉀等。

根據本發明，可根據需要為所述的納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯增加相應的功能。所述的功能通過在原料中增添功能性單體來實現，所述的功能性單體可 以為雜環酯類或長碳鏈酯類。即：所述納米級水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的原料 還包含功能性單體：雜環酯類或長碳鏈酯類。

根據本發明，當原料含有功能性單體雜環酯類或長碳鏈酯類時，所述雜環酯類的質量百分比小于5％，所述長碳鏈酯類的質量百分比小于5％。