[发明专利]自交联纳米SiO2苯丙复合乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种应用于涂布纸的苯丙复合乳液。

背景技术

苯丙乳液因其无毒、并具有较高的耐候性、抗污性及生产成本低等优点，在水性涂料如建筑涂料、地面涂料、防火涂料以及纸张粘合剂、胶粘剂中已得到广泛应用。但是，由于苯丙乳胶膜存在硬度低、耐擦洗性、耐溶剂性和耐热性较差，与水泥等碱性材料结合力不强等缺点，使其应用范围受到限制。将无机纳米粒子改性后分散到单体中，并通过原位乳液聚合法制得无机纳米粒子/聚合物复合乳液，大幅度提高乳液性能，拓宽其应用领域。

中国专利CN101280035A公开了一种乳液的制备方法，制备得到的乳液应用于纸张涂料，涂料流动性，但是在纸张上涂布后纸张表面强度较差及乳液本身耐水性较差。

发明内容

本发明的目的公开一种自交联纳米SiO₂苯丙复合乳液及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。

所述的自交联纳米SiO₂苯丙复合乳液，为一种通过自交联方法获得的含有纳米SiO₂的苯丙复合乳液；

所述苯丙复合乳液，包括以下重量份的组分：

所说的(甲基)丙烯酸酯选自丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C₈～C₁₆烷基酯中的至少一种；

所说的交联单体选自丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的至少一种；所说的促进剂选自甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种。

所说的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-巯丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷，双-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所说的乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物；重量比为1∶5～5∶1；

所说的引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；

所述缓冲剂选自碳酸氢钠、碳酸钠、醋酸钠或磷酸氢二钠。

所说的碱水溶液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化铵水溶液中的至少一种。

阴离子乳化剂剂选自C₁₀～C₂₀烷基苯磺酸钠、C₁₀～C₂₀烷基萘磺酸钠、C₁₀～C₂₀烷基硫酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、二环己基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸磺酸钠、油酸钠、油酸钾、三乙醇胺油酸酯中的至少一种；

非离子乳化剂选自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯(斯盘65)、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单硬脂肪酸酯(斯盘60)、失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯(斯盘40)、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯(斯盘20)、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温61)、聚氧化乙烯(5)失水山梨醇单油酸酯(吐温81)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯(吐温65)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯(吐温85)、聚氧化乙烯单油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯单月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温21)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温60)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯(吐温80)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单棕榈酸酯(吐温40)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温20)中的至少一种。

所述自交联纳米SiO₂苯丙复合乳液的方法，包括下述步骤：

(1)纳米SiO₂的表面改性：

将纳米SiO₂、硅烷偶联剂用水混合稀释分散后，用盐酸溶液将pH值调至2～4，然后搅拌1～3h，再用重量浓度为28～32％的氨水溶液将pH值调至9～10，再搅拌25～35min，过滤，干燥，获得表面改性的纳米SiO₂；

(2)混合单体预乳液的制备：