[發明專利]一種雙交聯型高硬度大分子乳化劑、高硬度水性單組分丙烯酸樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202010311141.0
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111363078B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 王睿翾;梁勇
• 申請（專利權）人: 廣東花果山環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/06;C08F220/28;C08F212/32;C08F8/30;C08F265/04;C08F257/02;C08F212/08;C08F2/24;C09D125/06;C09D133/12;C09D5/08
• 代理公司: 廣州市諾豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44714
• 代理人: 任毅

本發明公開了一種雙交聯型高硬度大分子乳化劑、高硬度水性單組分丙烯酸樹脂及其制備方法。該雙交聯型高硬度大分子乳化劑的原料包括：含羧基功能單體、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、第一硬單體、第一引發劑、溶劑、分子量調節劑、異氰酸酯丙烯酸乙酯；該高硬度水性單組分丙烯酸樹脂的原料包括：雙交聯型高硬度大分子乳化劑、第二硬單體、第二引發劑、外交聯劑、水、pH調節劑。雙交聯型高硬度大分子乳化劑能參與聚合反應與內部的硬單體生成三維網絡交聯結構乳液，解決了乳化劑成膜后遷移問題。本發明的水性高硬度單組分丙烯酸樹脂在制成涂料后，其涂膜具有優異的抗回粘性能、耐劃傷性能、高硬度性能、耐水耐酸耐堿耐溶劑性能和耐磨性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種雙交聯型高硬度大分子乳化劑、高硬度水性單組分丙烯酸樹脂及其制備方法。

背景技術

聚丙烯酸酯類乳液是以多種不飽和丙烯酸單體通過乳液聚合而成。聚丙烯酸酯類乳液具有優良的耐候性、耐水、耐老化性能，被廣泛用于涂料、紡織、家具、油墨、膠黏劑等領域。近年來，聚丙烯酸酯類乳液的聚合技術得到了快速發展，已經開發出核-殼乳液聚合法、無皂乳液聚合法、微乳液聚合法等新型技術。聚丙烯酸酯類乳液通常是線性高分子聚合而成，易出現熱黏冷脆等現象，通過需要對其進行化學改性，引入可交聯的官能團，形成立體網絡結構。

乳化劑作為聚丙烯酸酯類乳液合成不可或缺的組分之一對產品的性能影響甚大，成膜后，傳統無反應乳化劑易出現遷移膜層表面，嚴重影響涂膜的硬度、耐水性、耐玷污、附著力等性能。高硬度水性丙烯酸樹脂通常具有更優良的打磨性能，抗回粘性能，耐劃傷性能等，乳化劑的遷移也嚴重影響了這些力學性能。

近年來，新型乳化劑的開發顯得尤為重要，很多可聚合型乳化劑，功能型乳化劑也被相繼報道。公開號為CN103890014A報道了一種反應性乳化劑，能夠提高聚合物分散系的穩定性并由此改善獲得的聚合物薄膜的性能，但是，還有小分子反應型乳化劑會出現部分游離狀態存在。公開號為CN104368271A的發明專利公開了一種聚合活性更高的N-丙烯酰氨基酸型可聚合乳化劑，并指出了諸多專利文獻已經報道的可聚合乳化劑研究方向。然而，可聚合乳化劑的發展仍然停留在對小分子乳化劑進行化學改性的基礎上，所得改性乳化劑仍是中低分子量的物質，并不能構成乳液成膜的主要成分。這些可聚合乳化劑在乳液聚合過程會影響其他單體的共聚速率，進而影響乳液的結構，出現凝膠現象或粒子結構大小不穩定及不易調控等不良現象，進而嚴重影響乳液成膜后的物理性能。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種雙交聯型高硬度大分子乳化劑、高硬度水性單組分丙烯酸樹脂及其制備方法，以解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

第一方面，本發明提供的一種雙交聯型高硬度大分子乳化劑為采用下述按重量份數計的原料制成：含羧基功能單體1～10份、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯1～10份、第一硬單體1～200份、第一引發劑0.1～2份、溶劑30～100份、分子量調節劑0.01～1份、異氰酸酯丙烯酸乙酯0.1～10份。

優選的，所述含羧基功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸、順丁烯二酸酐中的一種或多種。

優選的，所述第一硬單體選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯腈中的一種或多種。

優選的，所述第一引發劑是含羥基的熱引發劑，為4,4'-偶氮雙(4-氰基戊醇)。

優選的，所述的雙交聯型高硬度大分子乳化劑，其特征在于，所述溶劑選自甲苯、苯、乙酸乙酯、正丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或多種。

第二方面，本發明提供的一種如第一方面所述的雙交聯型高硬度大分子乳化劑的制備方法，包括如下步驟：