[发明专利]一种含阳离子体单体的阴离子丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含阳离子单体的阴离子丙烯酸乳液及其制备方法，以所述乳液干重为基准，由包括以下组分的单体制得：丙烯酸酯类单体80‑99wt％，功能单体酸0.1‑10wt％，阳离子单体0.1‑10wt％，乳化剂0.1‑5wt％。采用分步的乳液聚合法，先聚合含功能单体酸的预乳化液，接着用中和剂中和，然后再聚合含阳离子单体的预乳化液，这种制备方法可以在正常的阴离子丙烯酸乳液的生产设备上进行而不需要额外的设备。这种阴离子丙烯酸乳液由于引入含氨基基团的阳离子单体，其配制的水性木器封闭底漆具有优异的单宁酸封闭性能，并且克服了阳离子丙烯酸乳液在配制底漆时的原料选择的限制和施工的不便。

技术领域：

本发明涉及一种含阳离子单体的阴离子丙烯酸乳液及其制备方法，属于丙烯酸乳液合成领域。

背景技术：

水性木器涂料取代油性木器涂料势在必行，其中市面上的水性白色漆或浅色漆越来越受消费者的青睐，但木材在涂装水性白色漆后很容易黄变，发生渗色，这是木材中的单宁酸导致的，如果水性涂料可以封闭木材中的单宁酸，则可以避免木材涂装白漆后发生黄变，故水性木器封闭单宁酸底漆应运而生。

目前具有此功能的乳液主要是一些阳离子型乳液，如DSM公司的XK350，Interpolymer公司的Syntran6305等。中国公开专利CN103992429以丙烯酸酯单体和阳离子单体进行乳液聚合，以阳离子乳化剂为稳定剂，制备了一种阳离子共聚物乳液，乳胶粒带正电荷，但阳离子乳液在配漆时不能选择阴离子性质的助剂，造成了原料选择的限制和施工上的不便。中国公开专利CN101481437A制备了一种可用于封闭底漆的阴离子自交联丙烯酸乳液，但采用了正常的乳液聚合法，会导致聚合过程极不稳定。中国公开专利CN101787098A公开了一种丙烯酸酯杂合乳液的制备方法，由该乳液配制的双组份涂料，其涂膜具有优异的耐水和耐溶剂性、机械性能好：首先将水、乳化剂、(甲基)丙烯酸烷基酯和烷基丙烯酸等制备种子乳液，然后继续向种子乳液滴加(甲基)丙烯酸烷基酯和烷基丙烯酸和(甲基)丙烯酸羟烷基酯，同时滴加中和剂；再滴加(甲基)丙烯酸烷基酯、功能性酰胺、(甲基)丙烯酸羟烷基酯，其中功能性酰胺可以是甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，通过引入可交联的氨基、羟基、酰胺基、双丙酮丙烯酰胺基等提高涂膜的耐水和耐溶剂性能；并且该方法中中和剂是第一步反应过程加入，这会使酸倾向于在水相聚合，破坏乳胶粒的稳定。

需要开发一种新的聚合工艺，将阳离子单体引入阴离子丙烯酸乳液中，此乳液用于水性木器封闭底漆具有优异的单宁酸封闭作用。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含阳离子单体的阴离子丙烯酸乳液，该乳液中使用了含氨基基团的阳离子单体，此乳液用于水性木器封闭底漆具有优异的单宁酸封闭性能，并且克服了阳离子丙烯酸乳液在配制底漆时的原料选择的限制和施工的不便。

本发明的另一个目的在于提供所述含阳离子单体的阴离子丙烯酸乳液的制备方法，它采用分步的乳液聚合法，先聚合含功能单体酸的预乳化液，接着用中和剂中和，然后再聚合含阳离子单体的预乳化液。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方法：

一种含阳离子单体的阴离子丙烯酸乳液，其固含量为30wt％-50wt％，由包括以下组分的单体制得，基于所述单体总质量(即乳液干重)：

本发明中，所述的丙烯酸酯类单体为下列物质中的一种或多种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异辛酯；优选甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸异辛酯。

本发明中，所述功能单体酸为下列物质中的一种或多种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸，优选丙烯酸。