[發(fā)明專利]一種高附著力凈味水性丙烯酸酯乳液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010180432.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111205414B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱元進(jìn);饒長(zhǎng)貴;陳國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建華夏藍(lán)新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F293/00
• 分類號(hào): C08F293/00;C09D153/00
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 康永輝

本發(fā)明涉及一種高附著力凈味水性丙烯酸酯乳液及其制備方法。所述高附著力凈味水性丙烯酸酯乳液主要成分為側(cè)鏈含有咪唑及其衍生物基團(tuán)的改性聚丙烯酸酯，內(nèi)聚力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，成膜后透明度高；在合成過程中咪唑及其衍生物與殘留的丙烯酸酯單體發(fā)生加成反應(yīng)生成無(wú)臭無(wú)味不揮發(fā)，表面張力低的化合物，作為高效基材潤(rùn)濕劑，明顯提高乳液對(duì)基材的潤(rùn)濕性，同時(shí)作為界面劑，一端與基材緊密作用，另一端與含有咪唑結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯聚合物結(jié)合，提高聚合物在難附著基材表面的附著力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高附著力凈味水性丙烯酸酯乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保法規(guī)的逐漸加強(qiáng)以及國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的控制和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，低VOC甚至零VOC無(wú)毒、無(wú)污染的新材料得到廣泛認(rèn)可和飛速發(fā)展。水性涂料因此得到人們的大力追捧。水性涂料是由水性乳液在水為載體時(shí)添加水性助劑及顏填料等制作而成，其表面張力高，對(duì)某些低表面張力的基材的附著力極差，嚴(yán)重影響涂料的通用性。水性乳液在合成過程隨著反應(yīng)程度提高，其籠蔽效應(yīng)、玻璃化效應(yīng)、單體競(jìng)聚率等的影響越來越大，將阻止單體進(jìn)一步聚合，加之游離的單體濃度低，與自由基碰撞的幾率大幅下降，因此常規(guī)水性乳液中存在一定量的單體，造成水性乳液氣味較難聞，影響乳液性能，損害消費(fèi)者身心健康。

為了使水性涂料更好地在基材上鋪展和附著，本領(lǐng)域技術(shù)人員常常通過加入低表面張力的潤(rùn)濕劑的方式提高水性涂料對(duì)基材的附著力，但對(duì)于某些特定基材，如聚乙烯、聚丙烯、或含有脫模劑的基材表面，加入潤(rùn)濕劑依然無(wú)法滿足客戶需求。

另一種方式就是在合成過程中引入低表面張力的基團(tuán)，如有機(jī)硅類鏈段，降低膠乳顆粒的界面張力，達(dá)到提高附著力的目的。但由于膠乳顆粒在基材表面的鋪展和擴(kuò)散不如小分子潤(rùn)濕劑迅速，部分基材，尤其是表面存在大量微孔或凹陷的基材，其附著力效果不佳。

本領(lǐng)域技術(shù)人員研發(fā)了多種方式去除單體殘留：蒸餾法、汽提法、補(bǔ)加引發(fā)劑法、氧化還原體系法、堿性物質(zhì)轉(zhuǎn)化法等。

蒸餾法和汽提法是以蒸餾或者蒸汽抽提的形式將單體揮發(fā)出體系。兩者均需消耗大量熱量，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，同時(shí)，由于兩者均需在較高溫度下操作，對(duì)乳液的性能有一定影響，效果不佳。

補(bǔ)加引發(fā)劑法則通過后期補(bǔ)加引發(fā)劑，提高體系自由基濃度，達(dá)到充分聚合的目的。由于殘留單體不多，加入的引發(fā)劑過量，在有限的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)未完全分解，留在體系中，可能對(duì)乳液后期性能及存儲(chǔ)穩(wěn)定性造成很大的影響。

氧化還原體系法通過加入氧化劑和還原劑，通過氧化還原形成自由基，提高體系自由基濃度，降低單體殘留。對(duì)比補(bǔ)加引發(fā)劑法，氧化還原體系法最終可實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化劑和還原劑，對(duì)乳液后期性能及存儲(chǔ)穩(wěn)定性影響不大，現(xiàn)在的乳液合成工藝基本上都采用此方法。通常使用的氧化還原體系有過氧化氫-吊白塊，叔丁基過氧化氫-吊白塊，叔丁基過氧化氫-FF6M，過氧化氫-抗壞血酸，過氧化氫-亞硫酸氫鈉等，但由于氧化還原體系生成的自由基壽命短，其與殘留單體反應(yīng)的效率不高，常常無(wú)法完全消除殘留單體，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

堿性物質(zhì)反應(yīng)法是利用堿性物質(zhì)與丙烯酸單體中的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，將丙烯酸單體與堿性物質(zhì)結(jié)合，達(dá)到消除氣味的目的。常用的堿性物質(zhì)包括氨水、有機(jī)胺、水合肼等。氨水、有機(jī)胺等需要在很高的溫度下與體系中的殘留單體反應(yīng)，可能造成乳液爆聚、破乳等問題，并且無(wú)法完全消除殘留單體；水合肼與丙烯酸酯類單體在加熱條件下反應(yīng)活性較高，效果較好，但由于水合肼自身毒性高、易揮發(fā)，存儲(chǔ)不當(dāng)可能造成爆炸等嚴(yán)重后果，并且殘留的水合肼常規(guī)分離方式無(wú)法從體系中去除，在乳液聚合后處理時(shí)必須確保用量準(zhǔn)確，在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量放大生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容