[發明專利]一種改性苯丙乳液及其制備方法

在審

• 申請號: 202011036919.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112538140A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 熊姍
• 申請（專利權）人: 南北兄弟藥業投資有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/58;C08F222/38;C08F220/06;C08F2/44;C08F2/30;C08K3/04;C08K3/22
• 代理公司: 深圳市優賽諾知識產權代理事務所(普通合伙) 44461
• 代理人: 姜芬

本發明涉及一種改性苯丙乳液及其制備方法。具體地，本發明提供一種改性苯丙乳液，由丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、全氟聚醚甲基丙烯酸酯和碳量子點?二氧化鈦復合物在引發劑和乳化劑的作用下，進行聚合反應制備得到。通過加入全氟聚醚甲基丙烯酸酯，賦予乳液更好的成膜性；通過加入碳量子點?二氧化鈦復合物，與其他組分復合，增強了苯丙乳液的穩定性、耐腐蝕性和耐磨性。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體涉及一種改性苯丙乳液及其制備方法。

背景技術

苯丙乳液是由丙烯酸酯單體與苯乙烯聚合而成，在金屬層涂料、建材涂料、粘合劑等領域被普遍運用。然而苯丙乳液在抗氧化、擴張性、耐水性等方面尚不完善，很大程度限制了其運用范圍。

現有技術通常將其進行改性，例如采用有機氟改進，常用的含氟單體為三氟乙酸丙烯酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯或全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯，在一定程度上提高了苯丙乳液的性能，但是仍然存在乳液穩定性、硬度、耐腐蝕性等性能不能滿足要求等問題；另外由于含全氟烷基長鏈丙烯酸酯聚合物存在難以降解、易于生物積累等缺點，對環境造成不利影響，其使用也將受到限制。又例如采用納米改性，將納米粒子擴散在乳液中，充分發揮有機分子和無機分子的優勢，但是納米顆粒不能在苯丙乳液中均勻分散仍是主要問題。

據報道，全氟聚醚沒有生物積累性，可能原因是聚醚鏈中氧原子的介入，使全氟聚醚不具有全氟烷烴那樣致密的氟外殼，小分子容易進入主鏈，易降解，對生物沒有潛在的致畸、致癌等危害。現有技術關于全氟聚醚羧酸酯主要應用于織物整理劑領域，賦予織物較好的據水、據油性，在苯丙乳液或改善苯丙乳液穩定性及耐腐蝕性方面未見報道。

碳量子點(CDs或CQDs)通常呈直徑10nm以下的球狀微粒，由無定形結構或納米晶體結構的sp2/sp3碳團簇組成，其具有多種優異的光學性能，如光學吸收、光致發光、化學致發光和電化學致發光等，使其在生物、醫學、化工、電子等領域具有巨大潛在應用價值。通常將CDs與TiO₂復合制成CDs-TiO₂光催化劑，一方面材料毒性低，克服了傳統量子點毒性高的缺點；另一方面能有效抑制光生電子與空穴的再結合，增強對紫外光的吸收并且拓展對可見光甚至近紅外光的吸收，從而提高材料的光催化活性；在苯丙乳液或改善苯丙乳液穩定性及耐腐蝕性方面亦未見報道。

苯丙乳液的改性研究需持續進行。

發明內容

為解決上述問題的至少之一，本發明一方面提供一種改性苯丙乳液及其制備方法，得到具備優異性能的苯丙乳液，一方面使用全氟聚醚羧酸酯，通過與本發明的其他組分聚合，不但賦予乳液更好的成膜性，而且符合環保要求；另一方面使用的碳量子點-二氧化鈦復合物具備類球狀結構和特定尺寸，在乳液中能夠均勻分散，通過多種官能團與其他組分的反應，形成強有力的化學鍵合，使得乳液涂層具有更致密的結構，增強了乳液的穩定性；本發明實現了納米顆粒碳量子點-二氧化鈦復合物與其他組分的復合，能夠有效提高乳液的穩定性和耐腐蝕性。

在其中一些實施方案中，本發明所述改性苯丙乳液由丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、全氟聚醚甲基丙烯酸酯和碳量子點-二氧化鈦復合物在引發劑和乳化劑的作用下，進行聚合反應制備得到；

所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯；

所述丙烯酰胺為N-羥乙基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺；

所述全氟聚醚甲基丙烯酸酯分子式為[CF(CF₃)CF₂O]_n-CH₂-O-COC(CH₃)＝CH₂；

所述碳量子點-二氧化鈦復合物是由分散的類球狀碳顆粒組成、尺寸在10nm以下；