[发明专利]一种气干型丙烯酸‑醇酸杂化乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：以质量百分比计，由以下组分制备而成：醇酸树脂水分散体30～40％、反应型乳化剂0.10～0.20％、乙烯基单体5～10％、丙烯酸类单体8～15％、有机硅功能单体0～3％、过硫酸盐引发剂0.10～0.30％、有机胺0.05～0.15％、去离子水35～45％；所述醇酸树脂水分散体按其质量百分比计，由以下组分制备而成：三羟甲基丙烷1～6％、季戊四醇1～6％、三羟甲基丙烷烯二丙基醚1～3％、苯酐3～6％、亚麻油脂肪酸4～5％、脱水蓖麻油脂肪酸16～20％、偏苯三酸酐3～5％、三乙胺2～4％、去离子水55～65％。

2.根据权利要求1所述一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：所述乙烯基类单体为苯乙烯。

3.根据权利要求1所述一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：所述有机硅功能单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：所述过硫酸盐引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

6.根据权利要求1所述一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液，其特征在于：所述的有机胺为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺、AMP-95、三乙醇胺中的一种或几种。

7.一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备方法，包括以下步骤：

1)醇酸树脂水分散体的制备：

将三羟甲基丙烷、季戊四醇、三羟甲基丙烷烯二丙基醚、苯酐、亚麻油脂肪酸、脱水蓖麻油脂肪酸和二甲苯混合均匀后在氮气的保护下升温至210～230℃，进行酯化反应；然后再加入偏苯三酸酐，在165～180℃进行反应，控制酸值为40～60mgKOH/g，然后加入三乙胺进行反应，控制温度为70～80℃，在快速搅拌的状态下滴加去离子水，继续反应得到醇酸树脂水分散体；

2)丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备：

2a)预乳化液的制备：将步骤1)中得到的醇酸树脂水分散体、乙烯基类单体、丙烯酸类单体与去离子水混合均一后在快速搅拌的状态下反应得到预乳化液；

2b)引发液的制备：过硫酸盐引发剂和去离子水混合均一后得到引发液；

2c)丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备：将反应型乳化剂、步骤2a)中所得的预乳化液、步骤2b)的所得的引发液、有机硅功能单体、去离子水混合均一后在氮气的保护下进行反应得到丙烯酸-醇酸杂化乳液。

8.根据权利要求7所述的一种气干型丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备方法，具体包括以下的步骤：

1)醇酸树脂水分散体的制备：

1a)称量原料：将三羟甲基丙烷9.5～28g、季戊四醇7.2～26g、三羟甲基丙烷烯二丙基醚8～10g、苯酐17.5～18g、亚麻油脂肪酸75～85g、脱水蓖麻油脂肪酸20～25g和二甲苯9.06～9.65g投入第一反应容器中；

1b)开启加热：缓慢升高第一反应容器的温度并且通入N₂排尽第一反应容器中的空气，待升温至100～120℃时开始搅拌，继续升温至160～170℃，然后在3～4h内匀速升温至210～230℃，进行保温酯化反应，控制反应酸值小于10mgKOH/g；

1c)进行降温：待反应酸值小于10mgKOH/g后，降温至150～160℃，继续向第一反应容器中投入偏苯三酸酐20～23.5g后，加热至165～180℃进行保温酯化反应，控制酸值为40～60mg KOH/g，降温至140～160℃后减压蒸馏去除残留溶剂，待残留溶剂去除干净后降温至70～80℃，加入三乙胺12.83～14.92g调节pH至6.5～7.5，反应20～40min，调整搅拌速度至500～1000rpm，在30～60min内匀速滴加270～290g去离子水，继续反应20～40min，降温至室温后过滤得到醇酸树脂水分散体；

2)丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备：

2a)预乳化液的制备：将步骤1)中得到的醇酸树脂水分散体173.76～217.2g、去离子水114～185g混合均一后投入预乳化罐中,并用有机胺调节pH至7.0～8.0；将乙烯基类单体45.66～50.73g、丙烯酸类单体56.95～63.27g混合均一后投入到预乳化罐中进行充分预乳化，搅拌速度至1000～2000rpm，反应15～30min，得到预乳化液；

2b)引发液的制备：过硫酸盐引发剂0.82～0.91g和去离子水18～26g混合均一得到引发液；

2c)丙烯酸-醇酸杂化乳液的制备：将反应型乳化剂0.51～0.57g、去离子水38～50g混合均一后投入第二反应容器中；取出步骤2a)中得到的预乳化液重量的1/3的作为备用预乳化液，取出步骤2b)中得到引发液重量的1/3的作为备用引发液；在60～90℃条件下，N₂气氛，将余下所有的预乳化液和余下所有的引发液同时匀速滴加到第二反应容器中，反应2～3h，然后将有机硅功能单体5.7～10.83g与备用预乳化液混合均一后与备用引发液同时匀速加到第二反应容器中，用时1～3h，然后在60～90℃条件下保温1.5～3h后降温至40℃，用有机胺调节pH为7.5～8.5，过滤出料后得到丙烯酸-醇酸杂化乳液。