[发明专利]水性自交联阳离子共聚物乳液及其制备方法和应用

权利要求书

1.水性自交联阳离子共聚物乳液的制备方法，其特征在于：

1.1.原料包括以下质量份数的物质：

(1)丙烯酸酯类或/和苯乙烯单体100份；

(2)阳离子单体2～10份，为带有溴化的N正阳离子单体；

(3)自交联单体2～6份；

(4)乳化剂1～4份；

(5)引发剂0.15～0.3份；

(6)pH缓冲剂0.1～0.5份，选用pH在6.8的磷酸二氢钾/氢氧化钠缓冲剂体系；

(7)去离子水66～160份；

其中所述的乳化剂为阳离子乳化剂与非离子乳化剂复配，阳离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比值为0.1～4；

1.2.水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，包括以下步骤：

(1)采用半连续预乳化聚合工艺，在氮气气氛下，将30～60份去离子水、0.1～1份乳化剂、0.01～0.1份pH缓冲剂、0.1～0.5份的阳离子单体、0.1～0.5份自交联单体、1～20份丙烯酸酯类或/和苯乙烯单体加入到反应釜中，开启搅拌备用；

(2)预留出步骤(3)引发剂水溶液所需的去离子水将剩余的去离子水、乳化剂、pH缓冲剂、阳离子单体、自交联单体、丙烯酸酯类或/和苯乙烯单体加入到乳化釜中，开启搅拌，乳化0.5-1.0h后，备用；乳化釜中上述各物质均不为0；

(3)将反应釜升温至60～90℃，加入0.1～0.2份引发剂，引发聚合，反应10～30min后至乳液呈现蓝色；同时滴加乳化釜内乳化液和剩余份数引发剂和10～20份去离子水配制成引发剂水溶液，滴加2-4小时，后反应2-4小时，降至室温，过滤出料，得到水性自交联阳离子共聚物乳液；

所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基戊基溴化铵中的一种或几种。

2.按照权利要求1所述的水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，其特征在于，所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种混合物。

3.按照权利要求1所述的水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，其特征在于，所述的自交联单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的一种或几种。

4.按照权利要求1所述的水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，其特征在于，阳离子乳化剂种类为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、十二烷基二甲基苄基溴化铵中的一种或几种；非离子乳化剂为PE6100、TX30、LCN287、LCN407中的一种或几种。

5.按照权利要求1所述的水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，其特征在于，所述的引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁基咪唑啉、偶氮二异丁腈中的一种或几种混合物。

6.按照权利要求1所述的水性自交联阳离子共聚物乳液的制备，其特征在于，所述的pH在6.8的磷酸二氢钾/氢氧化钠缓冲剂体系，其质量比优选为15：1，采用去离子水配制成pH为6.8的水溶液，此去离子水不计算在原料中所述的去离子水中。

7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的水性自交联阳离子共聚物乳液。

8.水性自交联阳离子共聚物涂料，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的水性自交联阳离子共聚物乳液，以所合成的高玻璃化温度5～40℃自交联阳离子共聚物乳液和低玻璃化温度-20～5℃自交联阳离子共聚物乳液按照质量比例1:1～1:3混合作为成膜物质，上述高玻璃化温度自交联阳离子共聚物乳液和低玻璃化温度自交联阳离子共聚物乳液的玻璃化温度不同时为5℃，加入流平剂、润湿剂、消泡剂、色浆、增稠剂，制备水性抗菌涂料。