[发明专利]一种含醚键结构的丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子乳液制备技术领域，特别是一种含醚键结构的丙烯酸酯乳液及其制备方法、以及涂布有该丙烯酸酯乳液的聚酯薄膜。

背景技术

双向拉伸聚酯（BOPET）薄膜是一种性能优异的薄膜材料，被广泛应用于电器、包装和感光材料等生产领域。随着市场需求的不断变化，对聚酯薄膜进行改性已经成为一种趋势，在聚酯薄膜表面涂覆一层化学物质（如油墨、胶黏剂），可赋予薄膜特殊的性能，可扩大薄膜的使用领域。但是聚酯薄膜的表面张力较低，容易出现油墨、胶黏剂脱落的现象，无法满足使用要求，因此必须对其表面进行改性，以提高其表面张力。

现有技术中，一般选用聚醚多元醇、二异氰酸酯、丙烯酸羟基酯、丙烯酸酯单体为主要反应原料，制备了一种丙烯酸酯-聚氨酯乳液，可涂覆于BOPET薄膜表面，以改善薄膜表面张力；还有的以丙烯酸酯乳液为高分子乳化剂，聚醚多元醇、二异氰酸酯、丙烯酸羟基酯、丙烯酸酯单体为反应单体，合成一种丙烯酸酯改性聚氨酯乳液，该丙烯酸酯乳液涂覆于BOPET薄膜表面以改善薄膜表面张力。

上述技术提供的丙烯酸酯乳液制备工艺较为复杂，且异氰酸酯反应活性较高，不易控制，难以实现工业化生产；上述丙烯酸酯乳液制备过程中采用溶液聚合使用的有机溶剂，容易产生环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题针对现有技术的缺陷和不足，提供一种含醚键结构的丙烯酸酯乳液，该丙烯酸酯乳液涂布在聚酯薄膜表面后，经横向拉伸和高温定型后，可调节聚酯薄膜的表面张力。

本发明所要解决的另一技术问题是提供这种含醚键结构的丙烯酸酯乳液的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供表面涂布有上述丙烯酸乳液的聚酯薄膜。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种含醚键结构的丙烯酸酯乳液，具有如下结构式：

其中：a为5～40，b为40～140，c为60～160，d为10～60，e为5～45，f为5～55；

R₁为-N(CH₂CH₃)₃、-NH₄或-N(CH₃)₂CH₂CH₂OH；R₂为-H或-CH₃；R₃为或；R₄为。

一种含醚键结构的丙烯酸酯乳液的制备方法，包括如下步骤：

（1）在反应器中加入100~200重量份的去离子水、0.4~1.2重量份的反应型乳化剂，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；

（2）将1/5~1/3重量份的混合物A与0.3~0.8重量份引发剂混合，得到引发剂溶液，备用；

（3）将15~40重量份的硬单体、15~40重量份的软单体、5~15重量份含醚键交联单体、15~60重量份的功能性单体混合，得到混合单体B，备用；

（4）在含有剩余混合物A的反应器中加入0.2~0.6重量份pH缓冲剂，1/10~1/5重量份的混合单体B，预乳化，升温至75~85℃，滴加引发剂溶液，至反应器内液体变蓝后，同时滴加剩余的混合单体B，滴加完毕后，保温反应4~6小时，降温至40~50℃，加入碱液中和至pH值为7~8，得丙烯酸酯乳液。

上述方案中，所述的反应型乳化剂为1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯（10）醚硫酸铵、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠盐的一种或任意组合。

上述方案中，所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

上述方案中，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或任意组合。

上述方案中，所述的软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或任意组合。

上述方案中，所述的含醚键交联单体为二乙二醇二丙烯酸酯酯、三乙二醇二乙烯基醚中的一种或任意组合。

上述方案中，所述的功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯的任意组合。

上述方案中，所述的缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵；所述碱液为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺或氨水的一种或任意组合。

本发明还提供一种聚酯薄膜，它在至少一个表面含有上述丙烯酸乳液制成的底层。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：