[发明专利]一种抗污、耐水硅丙乳液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗污、耐水硅丙乳液及其制备方法，所述硅丙乳液由如下重量份的原料组成：反应型阴离子乳化剂2～4份、反应型非离子乳化剂1.8～3.1份、pH缓冲剂0.2～0.4份、无机过氧类引发剂1.5～2.3份、氧化引发剂0.6～0.8份、还原引发剂0.55～0.6份、甲基丙烯酸甲酯单体7～10份、丙烯酸正丁酯单体68～72份、有机硅氧烷单体20～25份、低分子醇1.2～1.5份、叔丁基过氧化氢0.06～0.08份、雕白粉0.06～0.08份、去离子水126～130份；本发明硅丙乳液抗污、耐水性能优异，有机硅单体含量高于20％，并且聚合过程稳定可控，乳液粒径小，储存稳定性佳。

(一)技术领域

本发明涉及硅丙乳液及其制备方法，具体涉及一种具有抗污、耐水性能的可适用于水性涂料、油墨体系的高硅含量的硅丙乳液(聚甲基丙烯酸酯乳液)及其制备方法。

(二)背景技术

聚(甲基)丙烯酸酯乳液是指丙烯酸酯类(甲基丙烯酸酯类)单体与其他乙烯基酯类单体通过乳液聚合得到的产物。采用聚(甲基)丙烯酸酯乳液为主体树脂的涂料、油墨具有诸多优良性能，如耐光性、耐油性、耐候性、对极性和非极性表面均具有较好的附着性等。

随着社会进步以及生活水平的提高，人们对于漆膜的外观以及内在质量的要求也逐步提升。丙烯酸酯乳液也向环保、耐久、多功能性方向发展。近阶段对于丙烯酸酯乳液的研究主要集中在两个方面：

(1)从合成工艺的角度出发，通过改变合成丙烯酸酯乳液的聚合方法及工艺，提高乳液的性能，从而满足对于丙烯酸酯乳胶漆的要求。如本公司利用丙烯酸正丁酯在乳液聚合过程中易发生支化反应的特点，在不引入外加交联试剂和多官能度单体的情况下，通过适当提高反应温度(82～85℃)、高浓度引发剂的滴加、以及单体的缓慢滴加等策略，提高单体的瞬时转化率，从而提高聚合物自由基与单体的瞬时比例，促进聚合物分子链间链转移的发生，从而形成具有长支链支化、内交联结构的微凝胶乳液。(见发明专利：聚丙烯酸酯乳液微凝胶及其制备方法，专利授权号：ZL 201510108457.9)

(2)从聚合物分子结构出发，深入研究聚合物分子结构与乳液性能的关系，通过引入硅等元素，改变聚合物的分子结构，以提高漆膜的性能。最常见的方式就是将含有活性基团或者功能基团的有机硅单体(或低聚物)与(甲基)丙烯酸酯类单体共同参与聚合反应，改性聚(甲基)丙烯酸酯乳液，使其既具有聚(甲基)丙烯酸酯树脂的特点，又具有硅树脂抗污、耐水、低表面张力、抗高低温性等特点。

目前，从国内外研究现状来看，含硅乳液的发展仍存在着不少问题。一方面，有机硅单体容易发生水解缩合反应，这会严重影响乳液聚合反应的稳定进行。另一方面，大部分有机硅单体和(甲基)丙烯酸酯在分子结构和极性上存在巨大差距，这会导致树脂因相容性问题而出现不同程度的相分离，因此共聚有机硅单体的选择就比较困难。特别是合成具有高硅含量(有机硅单体含量高于20％)的乳液树脂，至今对业界仍是一项不小的挑战。

(三)发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种具有抗污、耐水性能的有机硅单体含量高于20％的硅丙乳液及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种抗污、耐水硅丙乳液，由如下重量份的原料组成：

反应型阴离子乳化剂2～4份、反应型非离子乳化剂1.8～3.1份、pH缓冲剂0.2～0.4份、无机过氧类引发剂1.5～2.3份、氧化引发剂0.6～0.8份、还原引发剂0.55～0.6份、甲基丙烯酸甲酯单体7～10份、丙烯酸正丁酯单体68～72份、有机硅氧烷单体20～25份、低分子醇1.2～1.5份、叔丁基过氧化氢0.06～0.08份、雕白粉0.06～0.08份、去离子水126～130份。

所述反应型阴离子乳化剂选自SE-10N(ADEKA公司)、SE-1025A(ADEKA公司)中的任意一种或两者以任意比例的混合物，优选SE-1025A(ADEKA公司)。