[發明專利]水性自交聯陽離子共聚物乳液及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810517087.8
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108676117B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 李效玉;張譯文;邱藤
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F230/08;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/10;C08F2/28;C08F2/30;C09D143/04;C09D5/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備方法，其特征在于：

1.1.原料包括以下質量份數的物質：

(1)丙烯酸酯類或/和苯乙烯單體100份；

(2)陽離子單體2～10份，為帶有溴化的N正陽離子單體；

(3)自交聯單體2～6份；

(4)乳化劑1～4份；

(5)引發劑0.15～0.3份；

(6)pH緩沖劑0.1～0.5份，選用pH在6.8的磷酸二氫鉀/氫氧化鈉緩沖劑體系；

(7)去離子水66～160份；

其中所述的乳化劑為陽離子乳化劑與非離子乳化劑復配，陽離子乳化劑與非離子乳化劑的質量比值為0.1～4；

1.2.水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，包括以下步驟：

(1)采用半連續預乳化聚合工藝，在氮氣氣氛下，將30～60份去離子水、0.1～1份乳化劑、0.01～0.1份pH緩沖劑、0.1～0.5份的陽離子單體、0.1～0.5份自交聯單體、1～20份丙烯酸酯類或/和苯乙烯單體加入到反應釜中，開啟攪拌備用；

(2)預留出步驟(3)引發劑水溶液所需的去離子水將剩余的去離子水、乳化劑、pH緩沖劑、陽離子單體、自交聯單體、丙烯酸酯類或/和苯乙烯單體加入到乳化釜中，開啟攪拌，乳化0.5-1.0h后，備用；乳化釜中上述各物質均不為0；

(3)將反應釜升溫至60～90℃，加入0.1～0.2份引發劑，引發聚合，反應10～30min后至乳液呈現藍色；同時滴加乳化釜內乳化液和剩余份數引發劑和10～20份去離子水配制成引發劑水溶液，滴加2-4小時，后反應2-4小時，降至室溫，過濾出料，得到水性自交聯陽離子共聚物乳液；

所述的陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基戊基溴化銨中的一種或幾種。

2.按照權利要求1所述的水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，其特征在于，所述的丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種混合物。

3.按照權利要求1所述的水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，其特征在于，所述的自交聯單體為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一種或幾種。

4.按照權利要求1所述的水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，其特征在于，陽離子乳化劑種類為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基溴化吡啶、十二烷基二甲基芐基溴化銨中的一種或幾種；非離子乳化劑為PE6100、TX30、LCN287、LCN407中的一種或幾種。

5.按照權利要求1所述的水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，其特征在于，所述的引發劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁基咪唑啉、偶氮二異丁腈中的一種或幾種混合物。

6.按照權利要求1所述的水性自交聯陽離子共聚物乳液的制備，其特征在于，所述的pH在6.8的磷酸二氫鉀/氫氧化鈉緩沖劑體系，其質量比優選為15：1，采用去離子水配制成pH為6.8的水溶液，此去離子水不計算在原料中所述的去離子水中。

7.按照權利要求1-6任一項所述的方法制備得到的水性自交聯陽離子共聚物乳液。

8.水性自交聯陽離子共聚物涂料，其特征在于，采用權利要求1-6任一項所述的方法制備得到的水性自交聯陽離子共聚物乳液，以所合成的高玻璃化溫度5～40℃自交聯陽離子共聚物乳液和低玻璃化溫度-20～5℃自交聯陽離子共聚物乳液按照質量比例1:1～1:3混合作為成膜物質，上述高玻璃化溫度自交聯陽離子共聚物乳液和低玻璃化溫度自交聯陽離子共聚物乳液的玻璃化溫度不同時為5℃，加入流平劑、潤濕劑、消泡劑、色漿、增稠劑，制備水性抗菌涂料。