[發明專利]埃洛石納米管改性聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710146310.8
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106883342B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 黃達昌
• 申請（專利權）人: 廣東千色花化工有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F220/58;C08F220/28;C08F2/30;C08K7/00;C08K3/34;C09D133/08;C09D7/61
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;張芬

本發明涉及一種埃洛石納米管改性聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法與應用。本發明所述的埃洛石納米管改性聚丙烯酸酯復合乳液，其配方包括以下重量份的原料組分：水15～45份，核層埃洛石納米管/丙烯酸酯類單體分散液30～86.2份，殼層預乳化單體15～42.4份，乳化劑0.2～4份，引發劑0.15～1.2份，己二酸二酰肼0.5～1.8份。所述埃洛石納米管在復合乳液制備過程中可部分代替乳化劑，減少乳化劑的用量，顯著提高了乳液涂層的力學性能，耐水性和耐化學穩定性。本發明所得的水性木器漆具有硬度高、涂膜平整豐滿、耐水、耐沸水、不回粘、抗化學性強，具有很好的應用價值和市場前景。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具體地涉及一種埃洛石納米管改性聚丙烯酸酯復合乳液及其制備方法與應用。

背景技術

水性丙烯酸酯具有原料來源豐富、成本相對較低、環保性好等特點，特別是其涂膜的耐候性、機械強度、光澤度等性能優異，在建筑涂料、膠粘劑、水性油墨、皮革涂飾、紡織、造紙、汽車等領域有著廣泛的應用。然而，普通的水性丙烯酸酯的耐水性、抗化學腐蝕性、耐熱性能等方面仍有不足之處，因此有必要對其進行改性，以獲得高性能的水性丙烯酸酯樹脂，擴大其應用范圍和領域。

目前對丙烯酸酯乳液的改性主要有以下幾個方面：

1)采用先進的乳液聚合技術和粒子設計原理，如無皂聚合法、核殼聚合法等，合成特殊結構和性能的丙烯酸酯；在丙烯酸酯乳液聚合時引入具有交聯(自交聯)基團的功能性單體進行共聚改性；在丙烯酸酯乳液中引入具有互補性能的其他樹脂，從而得到具有兩種或多種樹脂優良性能的乳液；

2)采用有機-無機納米復合技術(材料)改性，如采用納米二氧化硅等；

3)采用共混改性，如物理共混、化學共混和物理-化學共混等。有機-無機納米復合改性是指通過向丙烯酸酯乳液中引入無機納米組分，如納米二氧化硅(SiO₂)及硅溶膠、二氧化鈦(TiO₂)、碳酸鈣(CaCO₃)、蒙脫土、碳納米管、石墨烯等，制備高性能的復合(雜化)乳液。

由于納米材料具有一些特殊的物理性能，將其添加到丙烯酸酯乳液中，所制得的復合材料兼具有機材料和無機材料的優點，可以很好地提高涂料的硬度、韌性、附著力、耐候性、耐洗擦性和耐溶劑性等性能。

埃洛石納米管(HNTs)是一種天然無機納米管,和CNTs相似的幾何外形，但兩者的化學結構和表面性質不同，HNTs化學成分為硅酸鹽結構，具有大的長徑比，和較少的表面羥基結構。HNTs是一種結構和表面性質特殊、儲量豐富、開采容易、價格低廉的天然納米管，是一種制備聚合物納米復合材料的理想納米材料，在制備高性能聚合物納米復合材料上具有廣闊的應用前景。近年來，HNTs已經作為一種納米填料用于制備性能優良的納米復合材料，在PE、PP、PVC、PA、PB、NR、SBR、FPM、EPDM、環氧樹脂等聚合物中得到了研究和應用。

聚丙烯酸酯類乳液由于具有良好的顏料潤濕性、高固含、低成本及良好的耐候性、保光性、耐紫外光性等優點，而廣泛應用于水性木器漆行業，其市場需求量始終保持穩定快速的增長。但丙烯酸酯“熱粘冷脆”、涂膜耐水性不佳等劣勢也非常明顯。因此，需要研制出綜合性能好的水性丙烯酸樹脂。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種綜合性能好的丙烯酸酯復合乳液。

本發明的技術目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明所述的埃洛石納米管改性聚的丙烯酸酯復合乳液，其配方包括以下重量份的原料組分：水15～45份，核層埃洛石納米管/丙烯酸酯類單體分散液30～86.2份，殼層預乳化單體15～42.4份，乳化劑0.2～4份，引發劑0.15～1.2份，己二酸二酰肼0.5～1.8份。