[发明专利]一种用于金属表面处理领域的有机-无机复合乳液

说明书

本发明属于金属表面处理技术领域，提供一种用于金属表面处理领域的有机‑无机复合乳液及其制备方法。其原料由以下重量份数的组分组成：二氧化钛纳米颗粒：5～15份；丙烯酸：1份；甲基丙烯酸甲酯：24～36份；丙烯酸正丁酯：17～28份；甲基丙烯酸二甲胺基乙酯：5～7份；65wt％的二烯丙基二甲基氯化铵：0～1.5份；78wt％的丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵：0～2份；80wt％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵：0～3.5份；水：23～33份。二氧化钛纳米颗粒即对乳液起到改性的作用，又作为光引发剂使用，最终连接在聚合物链的一端，有机相与无机相通过化学键相连接，在各种使用环境下均不会发生有机相与无机相的分离富集；乳液中的聚合物表面带正电荷，与金属的附着性好。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，尤其涉及一种用于金属表面处理领域的有机-无机复合乳液。

背景技术

聚丙烯酸酯水性乳液作为一种重要的涂料和粘合剂原料，具有成膜性好，配方易于调节，生产方便，施工性能优良，保色性好等优点，自其问世以来即得到广泛关注，现已在多个相关领域得到广泛应用。但聚丙烯酸酯乳液成膜后的机械性能及耐热性不佳，限制了其在一定领域的应用。

众所周知，向用于成膜材料的乳液中添加少量无机纳米颗粒，可以极大地提高涂料的硬度，抗刮擦性，耐热性，光泽度及附着力等性能。因此，人们已设计了许多途径将无机纳米颗粒用于聚丙烯酸酯乳液混合，以得到性能良好的有机-无机复合乳液。目前，一些将二氧化硅，二氧化钛，氧化锌，蒙脱土，氧化铝等无机材料用于改性聚丙烯酸酯乳液的技术方案已得到了报道。

目前，以无机纳米颗粒改性聚合物乳液的传统方法为机械共混法，即向制备完成的聚丙烯酸酯乳液中加入无机纳米颗粒，通过搅拌等机械作用实现共混。目前，此方法已普遍在一般企业生产中得到应用。但机械共混无法得到混合十分均匀的最终产品，无机粒子在乳液中易发生团聚或沉淀，失去纳米粒子特有的纳米效应，使改性效果受到很大影响。另外，两种粒子各自单独分散于水中使得此种乳液在应用时易发生有机组分与无机组分的分离富集，严重影响涂膜质量。因此，目前该工艺正逐步为其它方式的生产工艺所取代。

查阅文献得知，目前文献报道中将无机纳米颗粒与乳液进行复合的方法主要有如下几类：

1在聚合反应进行前加入无机纳米粒子，在分散有无机粒子的水相中进行聚合得到复合乳液；

2以溶胶-凝胶法在单体预乳化液中制备无机纳米粒子，再进行聚合得到复合乳液；

3先进行乳液聚合，再以溶胶-凝胶法在乳液中制备无机纳米粒子得到复合乳液。