[发明专利]一种高抗粘连丙烯酸乳液的制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗粘连丙烯酸乳液的制备方法。其通过制备伯氨基硅氧烷改性的环氧基烯类内交联单体，该内交联单体使丙烯酸类单体分子上的不饱和双键在乳液聚合反应中形成具有C‑C主链的高分子化合物，由单一的直链型转变为三维立体网状结构，从而提高乳液所形成涂膜的耐水性、耐化学溶剂性和抗回粘性，而且容易合成、稳定性好，能常温固化。

技术领域

本发明涉及一种抗粘连丙烯酸乳液的制备方法。

背景技术

受资源和能源的限制及环境的要求，水性涂料的开发及生产受到人们的重视和关注。丙烯酸酯共聚物乳液具有优良的耐候性、耐酸碱性、耐擦洗性、粘附力高而被广泛应用于纺织品、纸品、压敏胶、涂料和皮革加工等诸多领域。通过改变软硬单体的比例，能够方便地调节聚合物乳液的成膜温度和膜的硬度，但简单的丙烯酸乳液其分子链为线型，在高温下分子容易克服摆动、旋转势能，属热塑型高分子，因而容易高温返粘，这种缺陷限制了它的应用，特别是压敏胶和木器涂料方面的应用。目前国内外主要采用添加蜡乳液或纳米硅和增加其分子链交联这两条途径来解决这个问题。前者不仅成本高，且容易导致体系不稳定。后者按固化温度可分为高温交联和室温交联，而按交联的时间可分为内交联和外交联。外交联是在聚合物成膜过程中高分子的分子链上特殊的官能团与外加交联剂发生反应。内交联是在聚合过程中通过交联剂增大高分子的分子量；相比于小分子聚合物，大分子聚合物的亲水性小，耐化学溶剂好以及抗高温回粘性好。

环氧基烯类单体被广泛用于丙烯酸乳液聚合中的内交联单体(CN 1482145A，CN101525399A，CN 101974184A)。其环氧基团活性很高，可与羧基、羟基、氨基等交联反应。但在聚合过程中需严格控制温度和pH值：温度太高，容易自交联；pH值太高或太低皆能开环。而丙烯酸乳液的聚合温度一般在70～90℃，因此在乳液聚合中损耗较大。此外使用环氧基烯类单体作为内交联单体的丙烯酸乳液在高温条件下可实现交联固化，但在室温条件下的交联固化则需要催化剂。(Effect of functional monomer GMA on the physicalmechanical properties of coating from poly(Ba-MMA)latexes.2011)

发明内容

本发明的目的在于一种高抗粘连丙烯酸乳液的制备方法，以解决现有技术的不足之处。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗粘连丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、制备通过伯氨基硅氧烷改性的环氧基烯类内交联单体；所述伯氨基硅氧烷的通式为NH₂-R-Si(O-R^1-3)₃，其中R为脱去两端基的烷基，R^1-3为醇脱去羟基的残基；所述环氧基烯类单体的通式为CH₂＝CRCOO-R¹，其中R为氢原子或甲基，R¹为带环氧基的烷基；

B、将丙烯酸类单体混合物与A步所得的内交联单体进行乳液聚合反应，得高抗粘连丙烯酸乳液，其中，内交联单体的添加量为丙烯酸类单体总质量的1-10％。

进一步，A步骤中，按3:1的质量比例将甲苯和伯氨基硅氧烷混合均匀，然后按与伯氨基硅氧烷摩尔比1:1的比例滴入环氧基烯类单体，60℃温度下搅拌反应2小时，反应结束后，蒸馏去甲苯，即得伯氨基硅氧烷改性的环氧基烯类内交联单体。

作为优选，所述丙烯酸类单体混合物还可以添加有一种或多种其他不饱和双键化合物；所述其他不饱和双键化合物包括乙烯基酯，如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等；乙烯基芳香族化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等；乙烯基卤化物如偏氯乙烯；丙烯醛和丁二烯及其混合物。用量为单体总质量的0～20％。