[發明專利]一種超疏水聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811145346.5
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109320651A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 周希;劉美紅;王春鵬;金立維;程增會
• 申請（專利權）人: 中國林科院林產化工研究所南京科技開發總公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/06;C08F230/08;C08F2/44;C08K9/06;C08K3/22;D21H19/20;D21H27/08
• 代理公司: 江蘇舜點律師事務所 32319
• 代理人: 何麗霞

本發明涉及一種空氣過濾紙用超疏水聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法和應用，該聚丙烯酸酯乳液包括A、B兩組分，各組分按重量份計：A組分包括混合單體30~46份，丙烯酸0.5~3.0份，乙烯基三乙氧基硅烷1~4份，功能性單體0.5~3.0份，水45~60份，復合乳化劑0.5~3.0份、水溶性引發劑0.1~1.0份，采用種子乳液聚合得到聚丙烯酸酯乳液；B組分包括改性納米氧化鋅1~4份，所述改性納米氧化鋅是利用硅烷類偶聯劑對氧化鋅表面進行化學改性。本發明的聚丙烯酸酯復合乳液，通過功能性單體及乙烯基三乙氧基硅烷單體、改性氧化鋅提高復合乳液的疏水性能。使用該疏水聚丙烯酸酯乳液浸漬玻璃纖維過濾紙，干燥得到空氣過濾紙的具有疏水性好、低克重、強度高的優點，并具有很好的透氣性。

技術領域

本發明涉及高分子合成領域，具體涉及一種超疏水空氣過濾紙用聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法及其應用。

背景技術

空氣過濾紙是以玻璃纖維為主要原材料，采用濕法成型工藝加工成原紙，再經水性樹脂浸漬池上漿工藝，后經高溫烘干定型而成。玻璃纖維空氣過濾紙廣泛用于各種過濾器的過濾層，是過濾功能的重要組成部分。可用于過濾大氣中塵埃和各種氣溶膠粒子，在工業生產、空氣壓縮機壓縮空氣過濾、空調過濾、吸塵器、防毒面具等方面有廣泛的應用。性能優良的空氣過濾紙應具有較高的過濾精度、相對較低的過濾阻力和較高的納污能力。玻纖空氣過濾紙能夠從氣體中除去有害粉塵、煙霧、毒霧等，還能阻隔細菌，微生物和病毒，這對國防裝備的改進，環境保護，人類的健康，機械設備的保養，精細加工產品及電子產品的保證是必不可少的，對國防建設和國民經濟的發展具有重要的意義。

目前常用的水乳型浸漬樹脂主要包括醋丙乳液、苯丙乳液、純丙乳液、聚丙烯酸酯乳液及其改性產品等。丙烯酸酯乳液具有優良的耐候性、成膜性和粘結性，在涂料、粘合劑等方面應用比較廣泛，但同時存在缺陷，如疏水性、濕透性等缺點，丙烯酸酯浸漬空氣過濾紙產品，在比較潮濕的環境中，空氣過濾紙易吸水變軟，強度變差，導致過濾效率下降，同時紙的壽命縮短，不能滿足空氣過濾紙的應用需求。將有機硅氧烷單體作為改性助劑直接加入丙烯酸酯乳液中改性，通過化學反應將有機硅氧烷引入到丙烯酸酯分子鏈上，使得極性相差很大的有機硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子間形成化學鍵，化學改性明顯提高了兩相之間的相容性，一定程度上控制了有機硅分子的表面遷移性。

發明內容

為了克服現有技術疏水性的不足，本發明的目的在于提供一種玻璃纖維空氣過濾紙浸漬用的超疏水聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法，該聚丙烯酸酯復合乳液具有良好的耐水性，干燥后能夠形成超疏水表面，經該聚丙烯酸酯復合乳液浸漬的玻璃纖維過濾紙，具有超疏水性能，良好的過濾效率，同時具有很好的透氣性。

本發明所涉及的具體技術方案如下：

一種空氣過濾紙用超疏水聚丙烯酸酯復合乳液，其包括以下按重量份計的各組分：混合單體30～46份，丙烯酸0.5～3.0份，乙烯基三乙氧基硅烷1.0～4.0份，功能性單體0.5～3.0份，水45～60份，復合乳化劑0.5～3.0份、水溶性引發劑0.1～1.0份。

作為本發明優選的實施方式，所述混合單體選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的一種或兩種以上。

作為本發明優選的實施方式，所述功能性單體選自N-甲基丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺的一種。

作為本發明優選的實施方式，所述水溶性引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

作為本發明優選的實施方式，復合乳化劑為OP、OS、SDS、RP90中的任意兩種以上的混合。

作為本發明優選的實施方式，改性納米納米氧化鋅，所用的硅烷類偶聯劑為偶聯劑KH570、KH550中一種。

本發明還提供了一種如上所述的空氣過濾紙用超疏水聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法，其包括以下步驟：

a)將反應所需單體在單口燒瓶中混合混勻，放置備用；