[发明专利]纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，合成所述丙烯酸共聚酯的原料包括基础单体：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯，所述基础单体在纯水体系中通过乳化剂和引发剂的作用聚合成所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯；所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的D50粒径为40～65nm，多分散指数PDI(Mw/Mn)<1.05。还提供了上述丙烯酸共聚酯的制备方法。本发明的纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，完全以水为分散介质，直接于纯水体系中聚合并稳定存在，具有纳米级窄带宽均分布特征；具备低粘度、高固含量的特性。且不吸水、不回粘、防水能力强。还能够进行功能化修饰。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯及其制备方法。

背景技术

为减少使用VOC物质，目前国际国内树脂相关产业主要采用水性树脂如聚氨酯、环氧树脂、水溶性丙烯酸等为原材料，并采用树脂改性或成盐、细粒径乳化法等制备 工艺。然而，聚氨酯，环氧树脂等水剂型树脂的聚合方式注定了其只能进行水性化改 性。而在水剂型树脂的改性制备过程中，虽然可以减少使用VOC物质，减少有毒有 害物质的使用，但仍无法做到彻底摆脱挥发性有机物。因此，现有的水性树脂的生产 过程中涉及VOC排放，对环境安全产生威胁。

传统基本工业材料树脂的固含量低，粘度大，生产和应用现有的丙烯酸酯树脂制备含树脂的产品的过程中均需要添加大量有机助剂(含有VOC的物质)来完善其使 用功能，例如降低体系粘度。由此造成大量的VOC危害，对环境治理带来困难。另 外，国内水性树脂业为了满足丙烯酸酯树脂的性能(如附着力等)要求，往往采用 羟基丙烯酰胺交联的方法，而这一传统的方式，已被欧盟国家禁止使用。

因此，迫切需要研发一种新型的丙烯酸酯树脂，以克服现有技术中的技术缺陷。

发明内容

本发明的第一个目的在于提一种纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，本身的生产和后续的应用过程中均无需添加有机助剂，能够实现VOC零排放，具有显著的 环保效应。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯，合成所述丙烯酸共聚酯的原料包括基础单体：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯，所述基础单体在纯水体系中通 过乳化剂和引发剂的作用聚合成所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯；

所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的D50粒径为40～65nm，多分散指 数PDI(Mw/Mn)&lt;1.05。

本发明中，所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯为嵌段均聚形式，所述 的嵌段均聚指的是聚合成所述丙烯酸共聚酯的有序均整聚合。

根据本发明，以质量百分比计，制备所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚 酯的原料包括：

根据本发明，所述乳化剂为本领域合成丙烯酸酯树脂常用的乳化剂，例如可以选自十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、AES、NP-10。

所述引发剂为本领域合成丙烯酸酯树脂常用的水溶性自由基引发剂，例如可以选自过硫酸盐：过硫酸铵、过硫酸钾等。

根据本发明，可根据需要为所述的纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯增加相应的功能。所述的功能通过在原料中增添功能性单体来实现，所述的功能性单体可 以为杂环酯类或长碳链酯类。即：所述纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的原料 还包含功能性单体：杂环酯类或长碳链酯类。

根据本发明，当原料含有功能性单体杂环酯类或长碳链酯类时，所述杂环酯类的质量百分比小于5％，所述长碳链酯类的质量百分比小于5％。