[發明專利]一種有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液及制備方法在審
| 申請號: | 201911380692.6 | 申請日: | 2019-12-27 |
| 公開(公告)號: | CN111040351A | 公開(公告)日: | 2020-04-21 |
| 發明(設計)人: | 劉明星;孫學武;周靜靜 | 申請(專利權)人: | 安徽匠星聯創新材料科技有限公司 |
| 主分類號: | C08L33/08 | 分類號: | C08L33/08;C08K9/02;C08K7/00;C08K3/22;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/48;C08F220/06;C08F220/20;C08F230/08;C08F220/58 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 有機硅 納米 氧化鋅 雙重 改性 丙烯酸酯 乳液 制備 方法 | ||
本發明公開了一種有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液及制備方法,涉及高分子合成材料技術領域。上述乳液由以下質量份數的原料制成:丙烯酸酯單體100?200份、乙烯基有機硅單體10?40份、乳化劑6?10份、引發劑3?10份、還原劑2?6份、緩沖劑1?3份、氨水4?10份、納米氧化鋅2?6份、去離子水適量;其制備方法包括以下步驟:制乳、引發聚合、氧化還原、納米氧化鋅改性。本發明首先采用乙烯基有機硅單體和丙烯酸單體先進行自由基聚合,將Si?O?Si引入到聚合物分子鏈中,然后將納米氧化鋅溶解在氨水中,提高納米氧化鋅的分散性,將其加入到聚合物中并調節PH,納米氧化鋅填充到復合材料中,具有優異的耐熱性、耐水性、力學性能等性能。
技術領域
本發明涉及高分子合成材料技術領域,尤其涉及一種有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液及制備方法。
背景技術
丙烯酸酯乳液具有優良的耐候性、成膜性和粘結性,在涂料、膠黏劑等領域有著廣泛應用,但同時也存在耐水性、耐磨性、力學性能差等缺點。乙烯基有機硅單體含有Si-O-Si鍵,具有優異的柔順性、耐水性和良好的透氣性等優點。將丙烯酸酯類和乙烯基有機硅單體進行乳液聚合改性,使其兼具兩者的優異性能,在聚合物材料使用上具有重要的意義。
納米氧化鋅屬于半導體材料,具有化學穩定性好、較強的紫外吸收能力、熱學性能和抗靜電性等優點。但是,納米氧化鋅在聚合物中易團聚、相容性差,因而限制了納米材料在聚合物中的應用。因此如何采取合適有效的方法將納米材料添加到聚合物乳液中,從而有效提升聚合物材料的各項性能是研究的重點。
發明內容
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液及制備方法,制得的改性丙烯酸乳液具有優異的耐熱性、耐水性、力學性能等性能。
本發明提出的一種有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液,由以下質量份數的原料制成:丙烯酸酯單體100-200份、乙烯基有機硅單體10-40份、乳化劑6-10份、引發劑3-10份、還原劑2-6份、緩沖劑1-3份、氨水4-10份、納米氧化鋅2-6份、去離子水適量。
優選地,所述丙烯酸酯單體包括主單體和功能單體;所述主單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的任意二種及以上和丙烯酸、甲基丙烯酸,丙烯氰中任意一種及以上的組合;所述功能單體為丙烯酸羥基乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺中的任意一種及以上。
優選地,所述乙烯基有機硅單體為乙烯三乙氧基硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基七甲基環四硅氧烷中的任意一種。
優選地,所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種與乳化劑OP-10的組合;
優選地,所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的任意一種;
優選地,所述還原劑為N,N-二甲基-3-羥基-3-(2-噻吩)-1-丙胺、異抗壞血酸鈉中的任意一種;
所述緩沖劑為碳酸氫鈉、碳酸氫氨中的任意一種;
優選地,所述氨水的質量濃度為10-30%;
優選地,所述納米氧化鋅為棒狀納米氧化鋅,粒徑為30-60nm。
本發明還提出了上述有機硅納米氧化鋅雙重改性丙烯酸酯乳液的制備方法,包括以下步驟:
S1.制乳:將乳化劑、緩沖劑加入適量去離子水中,攪拌成乳白狀態下加入丙烯酸酯單體和乙烯基有機硅單體,攪拌,得乳化混合單體溶液;將引發劑加入去離子水中,攪拌,配制引發劑溶液;
S2.引發聚合:將引發劑溶液滴加到乳化混合單體溶液中進行乳液聚合,滴加完后保溫反應;
S3.氧化還原:將S2中的反應體系降溫,滴加還原劑,消除反應體系中殘余單體;
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