互穿聚合物網絡核殼乳液及其製備方法

2023-05-13 10:30:36 4

互穿聚合物網絡核殼乳液及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種互穿聚合物網絡核殼乳液及其製備方法，其由單體、乳化劑、引發劑、PH調節劑和水組成，其特徵在於：所述單體由功能單體和混合單體組成，混合單體由乙烯基單體、丙烯酸丁酯組成，功能單體由雙丙酮丙烯醯胺、己二醯肼、二乙烯基苯、反應型矽單體組成，所述乳化劑為無壬基酚反應型乳化劑SR-10、脂肪磷酸酯類乳化劑和專有性非離子反應型乳化劑，所述的引發劑為過硫酸鈉，PH調節劑為碳酸氫鈉，水為去離子水。其製備方法包括以下步驟：(1)按照原料配比，配製單體混合液待用；配製去離子水和引發劑，攪拌成引發劑混合液待用；(2)乳液聚合反應。本發明的有益效果是：環保、安全、工藝簡單，耐擦洗能力和顏填料承載能力強，電解質和凍融穩定性能高。
【專利說明】互穿聚合物網絡核殼乳液及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化工領域，特別是指一種核殼型矽苯丙類乳液及其製備方法。
【背景技術】
[0002]矽苯丙乳液主要應用於水性膠黏劑、織物處理、水性建築塗料等，目前國內廣泛使用的矽苯丙乳液，主要由單體、乳化劑、引發劑、PH值調節劑、矽氧烷單體和水組成，常用單體中包括乙烯基單體、丙烯酸及其衍生物和甲基丙烯酸及其衍生物。其採用傳統乳液製作工藝製得，傳統的乳液聚合工藝包括以下工序:誘導一引發一膠束消失一單體液滴消失一鏈終止。傳統聚合工藝獲得的聚合物分子鏈為線型結構的高分子鏈，很少有支連結枝，難以製備特種和異形聚合物粒子，限制了乳液聚合物在新【技術領域】的應用。採用傳統工藝乳液聚合，乳液常溫乾燥成膜較慢，常用乳化劑不環保，對乳液塗膜的耐水性有較大影響。採用IPN技術製備功能高分子，由於其特有的強迫互容作用能使兩種性能差異很大或具有不同功能的聚合物形成穩定的結合；由於其特殊分子結構，界面互穿，雙相連續等結構特徵，使得他們在性能或功能上產生特殊的協同作用，因此IPN在功能材料領域應用具有獨特的優點。

【發明內容】

[0003]本發明之目的在於克服現有技術上述之不足，提供一種改進的矽苯丙乳液及其製備方法，其增強了塗膜的耐水性，提高了乳液的電解質穩定性、凍融穩定性以及對顏填料的承載能力及展色性。
[0004]為實現上述之目的，本發明採取以下的技術方案:本發明主要由單體、反應型乳化劑、引發劑、PH調節劑和水組成，其特徵在於:所述單體由功能單體和混合單體組成，混合單體由乙烯基單體、丙烯酸丁酯組成，其重量百分比為23.0-25.0 %、18.0-22.0 % ;功能單體由雙丙酮丙烯醯胺、己二醯肼、二乙烯基苯、反應型矽單體組成，其重量百分比分別為0.5-2.0%,0.25-1.0 0.5-1.0%U.0-2.0 % ;所述乳化劑為無壬基酚反應型乳化劑SR-10、脂肪磷酸酯類乳化劑和專有性非離子反應型乳化劑，其重量百分比分別為
0.1-0.30%,0.2-1.0%,0.07-0.20%;所用引發劑重量百分比為0.40-0.60%;PH調節劑重量百分比為0.1-0.20% ;水重量百分比為50.0-53.0%.[0005]本發明所述的引發劑為過硫酸鈉，PH調節劑為碳酸氫鈉，水為去離子水。
[0006]本發明解決該技術問題所採用的技術方案是:本發明的矽苯丙乳液乳液是一種由醯胺類功能單體與與醯肼類單體參與反應的室溫自交聯，並由二乙烯苯作為特殊功能單體參與核及殼混合單體反應，導致核殼聚合物大分子相互貫穿纏繞並以化學鍵的方式各自交聯，形成互穿聚合物網絡結構(LIPN);包括以下步驟:
[0007](I)反應物配料
[0008]反應物組成及配比為:
[0009]
【權利要求】
1.一種互穿聚合物網絡核殼乳液，其由單體、乳化劑、引發劑、PH調節劑和水組成，其特徵在於:所述單體由功能單體和混合單體組成，混合單體由乙烯基單體、丙烯酸丁酯組成，其重量百分比為23.0-25.0% ,18.0-22.0% ;功能單體由雙丙酮丙烯醯胺、己二醯肼、二乙烯基苯、反應型矽單體組成，其重量百分比分別為0.5-2.0%,0.25-1.0%,0.5-1.0%,1.0-2.0% ;所述乳化劑為無壬基酚反應型乳化劑SR-10、脂肪磷酸酯類乳化劑和專有性非離子反應型乳化劑，其重量百分比分別為0.1-0.30%,0.2-1.0%,0.07-0.20% ;所述引發劑重量百分比為0.4-0.6 % ；PH調節劑重量百分比為0.1-0.2% ;水重量百分比為50-53 %。
2.根據權利要求1所述的一種互穿聚合物網絡核殼乳液，其特徵在於:所述的引發劑為過硫酸鈉，PH調節劑為碳酸氫鈉,水為去離子水。
3.根據權利要求1所述的一種互穿聚合物網絡核殼乳液的製備方法，其特徵在於其包括以下步驟: (1)按照原料配比，配製單體混合液 待用；配製去離子水和引發劑，攪拌成引發劑混合液待用； (2)乳液聚合反應，①配製反應物混合液，將所需量按第(I)步所規定的核與殼單體組成及配比的混合於兩個容器中；按第(I)步所規定的乳化劑和PH調節劑組成及配比，攪拌至完全溶解成清澈透明液體；再按第(I)步所規定組成及配比加入去離子水和引發劑，充分攪拌至完全溶解，配製成引發劑混合液；②將按第(I)步所規定組成及配比的乳化劑、PH調節劑加入到一個裝有攪拌器、球形冷凝管、恆壓滴液漏鬥、溫度計的四口瓶中，並用恆溫水浴或者油浴加熱至設定的聚合反應溫度84°C~88°C ;③聚合反應及冷卻處理，向第(2)②步所設置反應條件的四口瓶中，加入核單體混合液和第(I)①步配製好的引發劑混合液，滴加時間為2.0~2.5小時內半連續滴加，加完後保溫半小時，再加入殼配製好的單體混合液和第(I)①步配製好的引發劑混合液，滴加時間為1.0~1.5小時，保溫反應時間為I~2小時，冷卻1.5~2.5小時後至室溫，調整體系PH值=7.0-8.0，加入(I)中比例己二醯肼，攪拌均勻，所得產物為微發藍或乳黃色的勻質混合物水性體系，經人工自然放料或機械自動出料，即得到互穿網絡室溫自交聯矽苯丙乳液。
【文檔編號】C08F220/06GK103936939SQ201410137979
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】黃道明, 茆呂軍, 梅小雁, 王青林 申請人:河北日出化工有限公司