[發明專利]含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸水分散體及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110982419.1
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113788958A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 郭逍遙;馬曉陽;湯漢良;王輝;賴浩城;郭偉杰;何再學;劉其平
• 申請（專利權）人: 清遠市浩宇化工科技有限公司
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08F283/06;C08F230/08;C08F220/06;C08F220/04;C08F220/18;C08G65/332;C08G65/334;C09D151/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;晏靜文

1.一種含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸水分散體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)聚乙二醇乙基丙烯酸酯的合成：將聚乙二醇、乙基丙烯酸酰氯、溶劑、催化劑混合，反應，得到聚乙二醇乙基丙烯酸酯；

(2)聚乙二醇乙基丙烯酸磺酸鹽的合成：將步驟(1)中所述聚乙二醇乙基丙烯酸酯和碳酸鈉混合，加入甲基丙烯磺酸鈉，再次混合，反應，得到聚乙二醇乙基丙烯酸磺酸鹽；

(3)聚乙二醇丙烯酸磷酸鹽的合成：將聚乙二醇磷酸鹽、丙烯酸酰氯、溶劑、催化劑混合，反應，得到聚乙二醇丙烯酸磷酸鹽；

(4)含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸酯預聚體制備：將丙烯酸、二甲基丙烯酸、丙烯酸異冰片酯、步驟(2)中所述聚乙二醇乙基丙烯酸磺酸鹽、步驟(3)中所述聚乙二醇丙烯酸磷酸鹽、二乙烯基四甲基二硅氧烷、引發劑和鏈轉移劑混勻，反應，得到含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸酯預聚體；

(5)水分散體制備：將步驟(4)中所述含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸酯預聚體采用三乙胺進行中和反應，脫氣，乳化，得到含磺基磷酸根的二乙烯有機硅改性丙烯酸水分散體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述催化劑為對甲苯磺酸；

步驟(1)中所述溶劑為環己烷和甲苯按照摩爾比3：1配比的混合溶劑；

步驟(3)中所述聚乙二醇磷酸鹽為真空脫水的聚乙二醇磷酸鹽；

步驟(3)中所述催化劑為苯乙烯磷酸；

步驟(3)中所述溶劑為環己烷；

步驟(4)中所述引發劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中至少一種；

步驟(4)中所述鏈轉移劑為叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇中至少一種。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述聚乙二醇和乙基丙烯酸酰氯的摩爾比為0.5-1：1-2；

步驟(1)中所述催化劑的用量為聚乙二醇摩爾量的1-5％；

步驟(1)中所述溶劑的用量為聚乙二醇摩爾量的1-1.5倍；

步驟(2)中所述聚乙二醇乙基丙烯酸酯、碳酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉的摩爾量關系為5-6：0.1-0.5：2-3；

步驟(3)中所述聚乙二醇磷酸鹽和丙烯酸酰氯的摩爾比為0.5-1：1-2；

步驟(3)中所述催化劑的用量為聚乙二醇磷酸鹽摩爾量的1-4％；

步驟(3)中所述溶劑為環己烷，用量為聚乙二醇磷酸鹽摩爾量2-3倍；

步驟(4)中所述丙烯酸、二甲基丙烯酸、丙烯酸異冰片酯、聚乙二醇乙基丙烯酸磺酸鹽、聚乙二醇丙烯酸磷酸鹽、二乙烯基四甲基二硅氧烷的摩爾量比為16-23：8-13：6-10：5-10：10-15：8-12；

步驟(4)中所述引發劑的用量占總質量的2-3％；

步驟(4)中所述鏈轉移劑的用量占總質量的3-5％；

步驟(5)中所述三乙胺的用量為所述預聚體摩爾量的0.5-1倍；

步驟(5)中所述乳化為采用水乳化，水的用量為預聚體質量的0.3-0.4倍。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述聚乙二醇和乙基丙烯酸酰氯的摩爾比為1：1；

步驟(3)中所述聚乙二醇磷酸鹽和丙烯酸酰氯的摩爾比為1：1；

步驟(4)中所述丙烯酸、二甲基丙烯酸、丙烯酸異冰片酯、聚乙二醇乙基丙烯酸磺酸鹽、聚乙二醇丙烯酸磷酸鹽、二乙烯基四甲基二硅氧烷的摩爾量比為18：12：8：6：12：10。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述聚乙二醇反應前經真空脫水；

步驟(1)中所述反應是在70-95℃條件下反應6-16h；

步驟(2)中所述混合的時間為1-2h；

步驟(2)中所述反應的時間為24-28h；

步驟(3)中所述聚乙二醇磷酸鹽為真空脫水的聚乙二醇磷酸鹽；

步驟(3)中所述反應是在60-90℃條件下反應4-12h；

步驟(4)中所述反應的溫度為90-95℃；

步驟(4)中所述反應是將混勻后的混合物先取質量比8％-15％進行反應，再均勻滴加入剩余的混合物，再次反應。