[发明专利]一种耐盐雾性的偏氯乙烯共聚物胶乳

说明书

技术领域

本发明涉及一种偏氯乙烯共聚物胶乳，尤其涉及一种耐盐雾性的偏氯乙烯、氯乙烯、丙烯酸酯和丙烯酰胺的共聚物胶乳。

背景技术

1932年美国DOW化学公司开始了偏氯乙烯聚合的研究，但偏氯乙烯均聚物软化温度与分解温度十分接近，而且是结晶性的聚合物。为了改善偏氯乙烯均聚物的软化温度和结晶度，相继得到含氯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈等一类的共聚体。在上世纪50年代，偏氯共聚树脂及胶乳都已有它们的应用报导，当时胶乳的主要用途是浸涂纸张和作涂料。

目前，偏氯乙烯共聚胶乳涂料因其具有良好的耐磨性、防潮性、耐油、耐化学药品浸蚀、阻隔性和阻燃性等优异性能，被广泛地应用于食品包装、汽车工业、纤维的阻燃加工及混凝土养护等领域。但国内对水性偏氯乙烯共聚物胶乳的研究较少，实际应用的产品还没有进入市场，主要由于聚合后的乳液稳定性不好，长期放置后乳液很易破乳、聚结，同时膜的附着力、耐盐雾性能达不到涂料的指标要求。

US3351991A公开了一种基于偏氯乙烯共聚物的阻隔性/热封性涂料，其中偏氯乙烯共聚物由偏氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和不饱和脂肪酸共聚而成。该涂料用于结晶聚丙烯膜用涂料，以提高制品的热封性、耐湿性和阻隔性。

US3736303A公开了一种基于偏氯乙烯共聚物的胶乳，该偏氯乙烯共聚物由70-95％的偏氯乙烯、0.1-3.0％的乙烯基不饱和磺酸、0-5％的乙烯基不饱和羧酸和2-29.9％的其他乙烯基不饱和单体共聚而成。该胶乳涂料用于涂布聚乙烯或聚乙烯基材，通过化学共聚改性，以提高在高湿度环境下的粘附力。

EP0261337A2公开了一种三元共聚物胶乳，该共聚物由80-87.5％偏氯乙烯、7-14.5％的甲基丙烯酸甲酯和4.5-6.5％的丙烯酸共聚而成。该胶乳涂料用于涂布聚丙烯纤维，以提高制品的阻隔性和耐热性。

CN101033276A公开了一种基于偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物胶乳的自沉积涂料及制各方法。以偏氯乙烯和丙烯酸酯为单体，合成偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物胶乳，再加入颜料色浆、双氧水、铁粉、氢氟酸和去离子水配制成自沉积涂料，可替代电泳漆，用于金属基材的涂装，也适用于汽车车身、车架及小件金属器件的涂装。

CN103059192A公开一种用于内、外墙涂料的聚偏二氯乙烯共聚胶乳及其制法和应用，该PVDC共聚胶乳由含一定量偏二氯乙烯、氯乙烯和丙烯酸酯的混合单体，助剂、引发剂、含十二烷基苯磺酸钠和OP-10或OP-4的乳化剂经一次聚合法制得。该PVDC胶乳使体系稳定，可在30℃，RH70％下放置24个月不破乳、无沉淀，使用时不被钙镁离子破坏，用其制得的内、外墙涂料具有环保、防水、防潮、阻燃性等特点。

以上专利都涉及了共聚单体来改性聚偏氯乙烯，但是胶乳仍存在脱氯化氢反应，极易变色，颜色稳定性不好，涂布后的薄膜容易变色、起泡，不能长时间保持透明无色状态，现有技术没有能够很好地解决这一问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种以偏氯乙烯为主单体，氯乙烯、丙烯酸酯和丙烯酰胺单体进行共聚改性的耐盐雾性的偏氯乙烯共聚物胶乳。

为达到上述发明目的，本发明可采用以下任何一个技术方案：

本发明一方面提供一种耐盐雾性的偏氯乙烯共聚物胶乳，所述共聚物胶乳由以下重量份数的原料通过乳液聚合制成：混合单体100份、乳化剂0.5-5份、引发剂0.05-0.5份、pH调节剂0.05-2份、链转移剂0.05-0.2份和去离子水50-400份；

所述混合单体由以下重量百分比的组分组成：偏氯乙烯50-90％、氯乙烯5-30％、丙烯酸酯类单体1-20％和丙烯酰胺类单体1-5％；

所述乳化剂为两性乳化剂和/或非离子乳化剂；

所述引发剂为偶氮类化合物或过硫酸盐；

所述pH调节剂为磷酸氢盐或碳酸氢盐；

所述链转移剂为脂肪族硫醇；

所述耐盐雾性的偏氯乙烯共聚物胶乳通过如下步骤制得：

(1)在反应釜内加入去离子水和乳化剂，开动搅拌，采用高纯氮气置换体系内残留空气至釜内氧含量低于30ppm；

(2)在釜内加入氯乙烯单体、部分引发剂和pH调节剂，室温下搅拌预分散20-30min；

(3)反应釜升温至40-80℃，提高反应釜搅拌转速，加入偏氯乙烯单体和丙烯酸酯类单体和剩余引发剂，保持反应釜反应压力在设定聚合反应压力的±0.01MPa；

(4)而后滴加丙烯酰胺类单体，控制反应温度40-80℃；