[发明专利]一种改性羟基丙烯酸酯乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面涂层领域，尤其涉及一种改性羟基丙烯酸酯乳液及其制备方法。

背景技术

传统的溶剂型聚氨酯涂料凭借其出色的综合性能，已广泛地应用于汽车、工业、重防腐等领域。近年来，随着人们环保意识的不断提高和环保法规对挥发性有机物质（VOC/TVOC）及有害空气污染物（HAPs）的限制日趋严格等因素，水性双组分聚氨酯涂料已成为溶剂型体系的一类换代产品。自20世纪90年代初，Jacobs成功开发出一种能分散于水的多异氰酸酯固化剂，从而使双组分水性聚氨酯涂料真正开始进入实际应用研究阶段。双组分水性聚氨酯涂料是由含有异氰酸根的水性固化剂和含有羟基的水性树脂组成，产品以水为分散介质，生产和施工时不易燃烧，不污染环境，且理化性能可与溶剂型聚氨酯涂料相媲美。从长远来看，水性聚氨酯涂料将逐步取代溶剂型聚氨酯涂料成为市场的主流产品。

通常用于双组份水性聚氨酯的羟基丙烯酸分散体可分为一级分散体（乳液型）及二级分散体型，一级分散体羟基丙烯酸酯乳液，其分子量较高，所以干燥速度较快，且通常不含溶剂，但相比二级分散体型，光泽较低、抗性较差。

而目前报道的改性羟基丙烯酸酯乳液的综合性能并不是很好，较二级分散体型羟基丙烯酸分散体还存在一定的差距，因此，现有技术还有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改性羟基丙烯酸酯乳液及其制备方法，以提高表面涂层的光泽、抗性。

本发明的技术方案如下：

一种改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，其包括以下组分：

复合乳化剂0.6～1.8份；去离子水35～45份；丙烯酸酯单体36～60份；功能性丙烯酸单体0.2～0.5份；电解质0.08～0.12份；引发剂0.05～0.2份；功能性丙烯酸单体5～10份；含氟丙烯酸酯单体2～5份；乙烯基硅氧烷1～3份与胺类中和剂0.1～2份。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的功能性丙烯酸单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯或丙烯酸十二氟庚酯。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的乙烯基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷或乙烯基三丙氧基硅氧烷。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸三乙醇胺、油酸三乙醇胺、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐油酸酯或失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚。

所述的改性羟基丙烯酸酯乳液，其中，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵；所述的电解质为碳酸氢钠；所述的胺类中和剂为氨水。

一种改性羟基丙烯酸酯乳液的制备方法，其包括以下步骤：

A、在反应釜内加入复合乳化剂0.3～1份、去离子水25～30份、丙烯酸酯单体6～10份、功能性丙烯酸单体0.2～0.5份与电解质0.08～0.12份，并搅拌乳化15～30分钟，乳化完毕后，加入引发剂0.05～0.1份，再将所述反应釜内升温至70℃～85℃充分反应30～60分钟，制得种子乳液；

B、再将所述复合乳化剂0.3～0.8份、所述丙烯酸酯单体30～50份、所述功能性丙烯酸单体5～10份、含氟丙烯酸酯单体2～5份、乙烯基硅氧烷1～3份与去离子水10～15份，加入乳化缸搅拌乳化，待其乳化完毕后3小时～3.5小时内滴加至所述种子乳液中，同步滴加适量引发剂0.01-0.03，滴加完成后，在70℃～85℃下继续保温20～40分钟后，再向上述溶液中补加引发剂0.01-0.03，保温反应20～40分钟后，降温至50～60℃，加入胺类中和剂0.1～2份中和，得到改性羟基丙烯酸酯乳液。

所述的制备方法，其中，所述的丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯；所述的功能性丙烯酸单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯；所述的含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯或丙烯酸十二氟庚酯；所述的乙烯基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷或乙烯基三丙氧基硅氧烷。