[發(fā)明專利]石墨烯改性水性苯丙乳液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811528029.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109627391A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張武;康倫國;姚東生;許鈞強;陽京輝
• 申請（專利權(quán)）人: 合眾（佛山）化工有限公司;韶關(guān)市合眾化工有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/14;C08F220/18;C08F212/08;C08K3/04;C09D151/08;C09D7/61;C09D5/08;C09D5/24
• 代理公司: 韶關(guān)市雷門專利事務(wù)所 44226
• 代理人: 周勝明

本發(fā)明涉及一種石墨烯改性水性苯丙乳液及其制備方法，按重量份計,其組成為：丙烯酸酯單體5.0～10.0份、苯乙烯15.0～25.0份、低聚物聚醚多元醇3.0～6.0份、二羥甲基丙酸2.5～4.5份、多異氰酸酯4.0～8.0份、特種石墨烯1.5～2.5份、羥基丙烯酸單體1.5～2.5份、過硫酸銨0.1～0.2份、二月桂酸二丁基錫0.03～0.06份、中和劑2.5～5.0份、去離子水45.0～62.0份；本發(fā)明制得的石墨烯改性水性苯丙乳液，無需外加乳化劑、防腐蝕劑，其具有良好的附著力、高硬度、柔韌性好、無環(huán)境污染、防腐蝕性能、耐鹽霧、施工簡單等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性水性苯丙乳液的制備方法，尤其涉及到一種石墨烯改性水性苯丙乳液及其制備方法，屬于合成樹脂技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

苯丙乳液是一種經(jīng)濟(jì)實惠的水性涂料成膜物，它是由苯乙烯與丙烯酸酯等單體共聚而得的乳液，稱為苯乙烯-丙烯酸酯乳液，簡稱為苯丙乳液。苯丙乳液是乳液聚合中研究較多的體系，其工藝簡單成本低廉，也是當(dāng)今世界有重要工業(yè)應(yīng)用價值的十大非交聯(lián)型乳液之一，可廣泛應(yīng)用于內(nèi)外墻涂料、水性油墨、粘合劑以及施膠劑等領(lǐng)域；但這種乳液的耐堿性、耐水性、封閉性、耐溫性、耐候性等都不夠理想，而且苯丙乳液高溫時粘稠，低溫時變脆，防腐蝕性能較差，限制了其應(yīng)用。

苯丙乳液制備過程往往會加入較多的乳化劑，乳化劑在乳液聚合中是不可缺少的一部分，但傳統(tǒng)的小分子乳化劑在給乳液帶來優(yōu)良性能的同時也產(chǎn)生一系列問題，使用小分子乳化劑制備的苯丙乳液往往存在一些缺點。比如：產(chǎn)品穩(wěn)定性差，防腐蝕性能較差，影響成膜速度，造成環(huán)境污染，以及影響聚合產(chǎn)物及漆膜的性能。

目前，我國每年金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的3～5％，損失超過火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震造成損失的總和。長期以來，為了減少腐蝕的損失，人們采取了很多措施，如金屬的電化學(xué)保護(hù)法、腐蝕介質(zhì)處理法、覆蓋層保護(hù)法等等。但迄今為止最普遍、最經(jīng)濟(jì)、最實用的保護(hù)措施還是涂料保護(hù)，涂料防腐以其施工簡便、經(jīng)濟(jì)適用、不受設(shè)備面積、形狀的約束以及具有一定的裝飾效果等特點而被廣泛的應(yīng)用。

中國專利CN105273117A公開了一種防閃銹的苯丙乳液，其特征在于：所述防閃銹的苯丙乳液包括水、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、親水單體、乳化劑及引發(fā)劑，此發(fā)明的防閃銹的苯丙乳液可防止施工時閃銹的產(chǎn)生。但此發(fā)明需加入小分子乳化劑，影響漆膜性能。

中國專利CN103923271A公開了一種有機硅改性苯丙乳液，涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，1）首先將去離子水、叔丁醇及異丙醇投入反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，加熱至60～70℃，制得溶液a；2）將苯乙烯、丙烯酸異辛酯、硅酸乙酯、有機硅單體及陰離子開環(huán)聚合乳液溶入溶液a中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍翜囟冗_(dá)到80～90℃保溫2小時，制得溶液b；3）將乙烯基硅油、二氧化硅氣凝膠及二甲基甲酰胺投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌30分鐘，制得溶液c；4）將溶液c的溫度控制在60～65℃，然后滴加過硫酸鉀，在0.5小時內(nèi)滴加結(jié)束，冷卻至室溫，制得溶液d；5）用氨水調(diào)解溶液d的pH值至中性，過來出料，制得苯丙乳液。本發(fā)明增加有機硅單體、硅酸乙酯等成分，提高了乳膠膜的交聯(lián)度，從而使苯丙乳液的耐候性得到很大提高。但其防腐蝕性能不佳。

中國專利103951778A公開了一種超濃苯丙乳液制備石墨烯/苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯導(dǎo)電復(fù)合材料的方法。首先采用改進(jìn)的Hummurs方法制備石墨烯的分散液，在攪拌的條件下將其逐滴滴加到苯丙乳液油相中，從而制備出石墨烯/苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯復(fù)合材料。本方法通過原位聚合的方法，將摻雜的石墨烯包覆在苯丙乳液中，使其分散均勻，納米石墨烯的聚積，得到的導(dǎo)電通路均勻的復(fù)合材料。此發(fā)明的石墨烯采用摻雜方式加入，易形成團(tuán)聚，穩(wěn)定性較差。

上述發(fā)明需要外加乳化劑，防腐蝕性能不明顯，石墨烯采用物理包覆加入，均具有一定的局限性，因此，開發(fā)一種無需外加乳化劑，防腐蝕性能良好的苯丙乳液符合目前市場的急切需求。

發(fā)明內(nèi)容