[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110237084.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112940171B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 包彥彥;邱念才;楊柏
• 申請（專利權）人: 威海金合思化工有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F230/08;C08F2/26;C08F2/00;C08K5/46;C09D133/08;C09D5/08;C09D5/14
• 代理公司: 上海微策知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 湯俊明

本發(fā)明屬于乳液聚合技術領域，具體涉及一種高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液及其制備方法。一種高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液，按重量份計，其制備原料包括乳化劑0.5?5份、丙烯酸酯單體20?30份、功能單體18?30份、含有不飽和雙鍵的硅氧烷0.1?0.5份、磷酸酯類0.1?0.3份、引發(fā)劑0.05?0.2份、中和劑0.5?8份、殺菌劑0.1?2份和去離子水40?200份。通過加入含有不飽和雙鍵的硅氧烷和磷酸酯類，有機硅氧烷在一定條件下易水解為硅醇并進一步縮聚，從而產(chǎn)生交聯(lián)，磷酸酯類會在乳膠粒表面形成一種磷化膜，且有機硅氧烷形成的交聯(lián)結構能與磷化膜彼此交聯(lián)呈網(wǎng)狀結構，形成有機?無機雜化結構，能夠增加乳液的穩(wěn)定性、提高丙烯酸酯乳液的分子內(nèi)結合力，同時增進丙烯酸酯乳液與金屬底材的附著以及與涂膜的層間附著。

技術領域

本發(fā)明屬于乳液聚合技術領域，具體涉及一種高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液及其制備方法。

背景技術

丙烯酸酯類共聚物乳液是丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類與其它乙烯基酯類單體進行乳液聚合的產(chǎn)物。由于其優(yōu)良的耐候性、耐水性、保光性、無毒、對環(huán)境友好等性能，在涂料、粘結劑、織物和皮革等領域得到日益廣泛的應用。聚合物乳液穩(wěn)定性是其制成品應用性能的基礎。聚丙烯酸酯乳液是一種熱力學亞穩(wěn)定體系,一般存在乳液凝膠率大和儲存穩(wěn)定性較差的問題。該乳液分解溫度低，在較高溫度下容易老化，極大的限制了其應用范圍。因此，需要對丙烯酸酯乳液進行改性，以提高其穩(wěn)定性，拓寬其應用范圍。

專利CN?106146744?B公開了一種提高丙烯酸乳液聚合穩(wěn)定性的方法，具體方法是在乳液聚合過程中加入乙烯基三異丙氧基硅烷以提高制備的丙烯酸乳液聚合穩(wěn)定性，加入的乙烯基三異丙氧基硅烷，發(fā)生水解縮合，在形成的乳膠粒子表面形成一定的交聯(lián)網(wǎng)絡結構，形成了一層保護層，提高乳液的穩(wěn)定性。但反應中只采用非離子乳化劑，不能有效控制乳液粒徑的分布，無法控制聚合物分子量大小。并且只加入乙烯基三異丙氧基硅烷不能滿足惡劣條件下乳液的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術問題，本發(fā)明的第一個方面提供了一種高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液，按重量份計，其制備原料包括乳化劑0.5-5份、丙烯酸酯單體20-30份、功能單體18-30份、含有不飽和雙鍵的硅氧烷0.1-0.5份、磷酸酯類0.1-0.3份、引發(fā)劑0.05-0.2份、中和劑0.5-8份、殺菌劑0.1-2份和去離子水40-200份。

優(yōu)選的，所述乳化劑為陰離子型乳化劑。

優(yōu)選的，所述陰離子型乳化劑選自烷基硫酸鹽類、烷基磺酸鹽類和烷基苯磺酸鹽中的至少一種。

優(yōu)選的，所述丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的功能性單體選自苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、衣康酸和對苯乙烯磺酸鈉中的至少一種。

優(yōu)選的，所述含有不飽和雙鍵的硅氧烷為甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、氧化二異丙苯和叔丁基過氧化氫中的至少一種。

優(yōu)選的，所述中和劑選自N,N-二甲基乙醇胺、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和三乙胺中的至少一種。

優(yōu)選的，所述殺菌劑選自甲基異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮和季銨鹽中的至少一種。

本發(fā)明的第二個方面提供了所述的高穩(wěn)定性丙烯酸酯乳液的制備方法，至少包括步驟：

(1)在預混罐中依次加入去離子水、乳化劑、丙烯酸酯單體和功能單體，攪拌形成預乳化液待用；

(2)將引發(fā)劑充分溶于去離子水中得到引發(fā)劑溶液；

(3)在反應釜加入去離子水，升溫至80-88℃，加入10-20％wt預乳化液，后加入10-20％wt引發(fā)劑溶液，即得到種子乳液；