[发明专利]一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：S1.制备保护胶水溶液；S2.制备核乳液：在保护胶水溶液中加入乳化剂、引发剂、软单体、核硬单体，充分反应，得到核乳液；S3.壳聚合：往核乳液中缓慢加入壳硬单体、含羟基脂单体、内交联剂、氟硅烷，充分反应；S4.去除残留单体，得到自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体。本发明通过协同多种功能单体并创造性地加入氟硅烷从而有效构建出氟硅烷改性软核硬壳结构的水性丙烯酸分散体，能够克服冷脆热粘的问题，具有低温成膜性好、光泽高、低温柔韧性好的特点，还能获得更高的树脂固体含量、更加优良的耐水性能。

技术领域

本发明涉及水性丙烯酸分散体的技术领域，更具体地，涉及一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们环保意识的提高和对健康的日益重视，人们对木器漆、玻璃漆、金属漆、塑胶漆等民用涂料的无害要求越来越高。特别是室内家具涂装方面，对可挥发性有机物（VOC）的限制也越来越严格，涂料的水性化是一个发展方向，用水代替有机溶剂，将明显降低VOC，如水性木器漆。

水性木器漆主要由树脂、水、流平剂、润湿剂、消泡剂和成膜助剂等组成，其中树脂是主要成膜物质。目前水性木器漆的树脂主要以水性丙烯酸、水性聚氨酯以及两者的混拼为主。现有的水性丙烯酸树脂存在低温成膜性差、光泽低、低温柔韧性差以及冷脆热粘的问题。

因此，需要开发出低温成膜性好、光泽高、低温柔韧性好以及能够克服冷脆热粘的水性丙烯酸树脂。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的低温成膜性差、光泽低、低温柔韧性差以及冷脆热粘的缺陷，提供一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体的制备方法，所述制备方法制得的自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体具有低温成膜性好、光泽高、低温柔韧性好的特点，能够克服冷脆热粘的问题。

本发明的另一目的在于，提供上述制备方法制得的自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体。

本发明的还一目的在于，提供上述自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体在制备水性木器涂料中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体的制备方法，包括如下步骤：

S1. 制备保护胶水溶液；

S2. 制备核乳液：在保护胶水溶液中加入乳化剂、引发剂、软单体、核硬单体，充分反应，得到核乳液；

S3. 壳聚合：往核乳液中缓慢加入壳硬单体、含羟基脂单体、内交联剂、氟硅烷，充分反应；

S4. 去除残留单体，得到自交联核壳结构的水性丙烯酸分散体；

原料的重量份数为：

所述保护胶水溶液中水为30~40份，所述保护胶水溶液中保护胶为0.1~5份，所述乳化剂为0.5~3份，所述引发剂为0.1~1.5份，所述软单体为8~13份，所述核硬单体为1~5份，所述壳硬单体为5~20份，所述含羟基脂单体为0.5~2份，所述内交联剂为0.1~2份，所述氟硅烷0.1~2份。

本发明通过协同多种功能单体并创造性地加入氟硅烷从而有效构建出氟硅烷改性软核硬壳结构的水性丙烯酸分散体，由于软核物质和氟硅烷改性以及其他功能单体的共同作用，解决了水性丙烯酸树脂乳液冷脆热粘的问题，可以在较大的温度范围内成膜，低温成膜性好。而且，制得的水性丙烯酸分散体具有较强的伸缩性，低温柔韧性好。

另外，氟硅烷的加入，有效地提高了水性丙烯酸分散体的漆膜光泽，制得的水性丙烯酸分散体具有光泽高的优点。氟硅烷改性软核硬壳的结构设计，还有利于进一步提高树脂固体含量；同时，还显著提高了水性丙烯酸分散体的耐水性。