[發明專利]表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體的制備方法、分散體及其應用

在審

• 申請號: 202111457046.2
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114044857A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 侯雷剛;王智英;吉曉軍;舒國玉
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（廣東）有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/26;C09D151/08
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1.一種表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將含甲基丙烯酸甲酯的單體a)、含至少一種(甲基)丙烯酸C4-C8烷基酯的單體b)加入到預乳化瓶中，向其中加入水、乳化劑，攪拌至形成穩定的預乳化液A；

2)將含(甲基)丙烯酸叔丁酯的單體c)加入到另一預乳化瓶中，向其中加入水、乳化劑，攪拌至形成穩定的預乳化液B；

3)向反應瓶中加入水和乳化劑，升溫至聚合反應溫度，加入占步驟1)和步驟2)制備的預乳化液A和預乳化液B總質量0-6％的部分預乳化液A；

4)向步驟3)的反應瓶中先加入部分引發劑，5-10min后先滴加剩余的預乳化液A，滴加完畢后接著滴加步驟2)所配制的預乳化液B，滴加預乳化液A和預乳化液B的同時，同步滴加剩余的引發劑；

5)滴加結束后保溫20-40min，然后向反應瓶中滴加后處理劑，滴加結束后保溫15-30min；

6)向反應瓶中加入鹽酸或三氟乙酸，優選1.5-2.0倍(甲基)丙烯酸叔丁酯摩爾量的鹽酸或三氟乙酸，攪拌30-60min后，降溫至50-60℃，采用旋轉蒸發儀脫除鹽酸，然后降至室溫，用氨水調節pH至7-8，得到表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以總的單體重量計，各單體組分的用量如下：

a)15至60重量％的甲基丙烯酸甲酯；

b)34至83重量％的至少一種(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯；

c)2至6重量％的(甲基)丙烯酸叔丁酯。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中水的加入量是單體組分a)～c)重量總和的20-30％；所述步驟2)中水的加入量是單體組分a)～c)重量總和的4.5‰-1.8％。

4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為可聚合乳化劑，選自SR-10、SR-20、JS-20、PD-104中的至少任一種，優選為SR-10；更優選地，所述乳化劑的用量是單體組分a)～c)重量總和的0.7-3.3％；進一步優選地，加入步驟3)的反應瓶中乳化劑的量占乳化劑總重量的18-57.1％，加入步驟1)中乳化劑的量占剩余乳化劑的94％～97％。

5.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中的聚合反應溫度為70-90℃；優選地，所述步驟3)中預乳化液A的加入量占步驟1)和步驟2)中制備的預乳化液A和預乳化液B總質量的2.5-5％。

6.根據權利要求1～5任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中加入的引發劑選自水溶性過氧化物或者過硫酸鹽，優選為過氧化氫、過氧乙酸、叔丁基過氧化氫、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的至少任一種；優選地，所述引發劑的加入量為基于單體組分a)～c)總重量的0.1-0.55％，其中，所述步驟4)中先加入的部分引發劑占總引發劑總質量的50-73％。

7.根據權利要求1～6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中剩余的預乳化液A、預乳化液B和剩余的引發劑在2.5-3.5h內滴加完成，優選地，預乳化液B在5-15min內滴加完成。

8.根據權利要求1～5任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中所述的后處理劑為氧化-還原型引發劑，其中，氧化型引發劑選自叔丁基過氧化氫、過氧化氫、叔戊基過氧化氫中的至少任一種，優選為叔丁基過氧化氫；還原型引發劑選自異抗壞血酸、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、羥乙酸亞磺酸二鈉中的至少任一種，優選為異抗壞血酸；優選地，氧化型引發劑的加入量為單體組分a)～c)總質量的0.1％，還原型引發劑的加入量為單體組分a)～c)總質量的0.05％。

9.權利要求1～8任一項所述的制備方法制得的表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體。

10.權利要求1～8任一項所述的制備方法制得的表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體或權利要求9所述的表面富含羧基的聚丙烯酸酯水性分散體在建筑涂料領域中的應用，優選在罩面清漆中的應用。