[发明专利]一种紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液，尤其涉及一种由紫外光活性单体参与乳液聚合反应得到的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液，属于高分子化合物领域。

背景技术

丙烯酸酯乳液以水为反应分散介质，环保无污染，是丙烯酸酯乳液涂料的主要成分。丙烯酸酯乳液具有很多突出的优点，如优异的耐光性、耐候性、耐酸碱性、耐腐蚀性和良好的耐油性，同时由于其成本低，丙烯酸酯乳液广泛应用于汽车、建筑和机电产品等领域。但是，常规的热塑性丙烯酸酯乳液存在冷脆热粘、耐沾污性低等缺点，成为了阻碍其进一步应用的主要因素，希望对它进行改性。

紫外光交联丙烯酸酯共聚物通过将紫外光活性单体以及其他丙烯酸酯类单官能度单体、甲基丙烯酸酯类单官能度单体和乙烯基类单官能度单体的共聚合反应，得到紫外光交联共聚物。该共聚物兼具紫外光固化技术和热塑性丙烯酸共聚物的特点，在固体状态或涂布成膜状态下，经紫外光辐照下发生显著的化学交联反应，快速形成自交联网络，获得大于90%的高交联度（丙酮回流，不溶解度）。紫外光交联丙烯酸酯共聚物在紫外光辐照下不形成毒性副产物，解决了小分子紫外光引发剂的不足之处。低玻璃化转变温度（T_g）的紫外光交联丙烯酸酯共聚物是柔韧性好的高弹性材料，然而，经紫外光辐照后，其高交联度并不足以改善常规的热塑性丙烯酸酯材料冷脆热粘、耐沾污性低、疏水性低和表面滑爽度低的缺陷，限制了其推广和应用。

有机硅树脂中，由于Si-O-Si键的键能远远大于丙烯酸酯单体中C-C键和C-O键的键能，具有高度的柔顺性，用可实现交联的丙烯酰氧基烷氧基硅氧烷或乙烯基烷氧基硅氧烷对丙烯酸酯乳液进行改性，使其在成膜时利用乳胶粒表面的Si-OR基团发生水解反应形成Si-OH基团，以及Si-OH基团的缩合反应，将众多的乳胶粒通过Si-O-Si键连接起来，将线型分子链连接成为网状结构，形成自交联的有机硅改性丙烯酸酯乳液涂膜，但其交联度不高。然而，当有机硅改性丙烯酸酯乳液形成高弹性材料时，虽然有很好的柔韧性，但表面抗粘性依然没有得到很好的改善；当使用相当大量的烷氧基硅氧烷时，有机硅改性丙烯酸酯才足以形成有一定滑爽度的柔韧的高弹性材料，达到较为满意的效果，从而导致成本较高；有机硅改性丙烯酸酯的储存稳定性存在隐患。

发明内容

针对现有普通丙烯酸酯树脂冷脆热粘、高弹性丙烯酸酯材料滑爽性和抗粘性低的缺陷，本发明的目的在于提供一种紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液，所述紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液在共聚物的侧链中含有紫外光活性基团和烷氧基硅氧烷基团，实现双交联，即紫外光自交联和有机硅自交联，形成柔韧性好的高弹性材料，表面滑爽度高，耐沾污性能强，抗粘性能优异，无残留小分子。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液，所述紫外光交联的有机硅改性丙烯酸酯共聚物乳液为包括重复结构单元，侧链含紫外光活性基团和烷氧基硅氧烷基团的改性丙烯酸酯共聚物，所述重复结构单元的分子式为：