[发明专利]一种面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液，其特征在于：所述聚丙烯酸酯乳液包括水溶性高分子硅烷偶联剂、带双键氯硅烷和丙烯酸酯类单体混合物，在乳化剂、引发剂的条件下发生共聚反应，得水性有机硅改性聚丙烯酸酯复合乳液后再和环氧树脂进行反应，得到改性聚丙烯酸酯乳液；

其中，水溶性高分子硅烷偶联剂的结构式中带有含有乙烯基双键和氨基活性基团；

所述丙烯酸酯类单体混合物由为A类含氟丙烯酸酯与B类丙烯酸酯按物质的量之比0.10~0.25:1混合得到；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；

所述A类含氟丙烯酸酯为丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯或甲基丙烯酸十三氟辛酯中的一种；

所述B类丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸异冰片酯中的一种或几种；

水溶性高分子硅烷偶联剂与丙烯酸酯类单体物质的量之比为0.005~0.01:1；水溶性高分子硅烷偶联剂与带双键氯硅烷物质的量之比为0.3~0.5:1。

2.根据权利要求1所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液，其特征在于：所述水溶性高分子硅烷偶联剂的化学结构式为：

其中，Me为-CH3；X为-OCH2CH3 或-OCH3；Y为-CH=CH2；Z为-NH2；分子量为8000。

3.根据权利要求1所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液，其特征在于：所述带双键氯硅烷为丁烯基二氯甲基硅烷或2-丁烯基三氯硅烷。

4.根据权利要求1所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-42、E-44、E-51、E-55中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1-4任一项所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将水溶性高分子硅烷偶联剂、带双键氯硅烷和乳化剂依次加入到去离子水中，搅拌均匀，然后加入丙烯酸酯类单体混合物，超声波振荡30~60分钟后，升温至65℃~85℃，在氮气保护下，一边搅拌一边向反应体系中滴加质量百分浓度为5%~20%引发剂溶液进行引发聚合反应；

（2）待滴加完毕后保温反应60~90分钟，反应完成后用碱性溶液调节体系pH值为7.5~8.5，即制得水性有机硅改性聚丙烯酸酯复合乳液；

（3）边搅拌，边向水性有机硅改性聚丙烯酸酯复合乳液中加入环氧树脂，水浴加热至反应体系温度为75℃~90℃，搅拌反应时间为1~2小时，降温出料即制得有机硅/环氧树脂协同改性聚丙烯酸酯复合乳液。

6.根据权利要求5所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸钠或烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐中的一种；

所述引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐或过硫酸铵中的一种；

所述的碱性溶液为碳酸钠溶液、醋酸钠溶液或磷酸氢二钠溶液中的一种。

7.根据权利要求5所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体混合物与去离子水质量之比为0.1~0.3:1；乳化剂与丙烯酸酯类单体质量之比为0.03~0.15:1；引发剂与丙烯酸酯类单体质量之比为0.005~0.03:1。

8.根据权利要求5所述面向塑料基材的聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂的加入量为丙烯酸酯类单体和水溶性高分子硅烷偶联剂总质量的20%~50%。