[发明专利]一种低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸软单体5.0～8.0份、丙烯酸硬单体8.0～15.0份、丙烯酸羟乙酯2.0～5.5份、多异氰酸酯3.0～6.0份、氟烯类单体2.0～5.0份、羟基希夫碱单体2.5～5.0份、稀土溶液0.4～1.5份、乙醇钠乙醇溶液0.5～2.0份、无水乙醇0.5～3.0份、丙烯酸2.5～4.5份、偶氮二异丁腈0.4～1.0份、乳化剂1.5～3.0份、中和剂1.0～4.0份、去离子水42.0～65.0份；

其中，所采用的丙烯酸酯类单体均双键一端不含甲基，减小聚合反应位阻，同时减小甲基对稀土离子配位时的影响。

2.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的丙烯酸硬单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯中一种或两种的组合。

3.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的氟烯类单体为全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的丙烯酸软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯的中一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的稀土溶液为0.1mol·L^-1的Eu(NO₃)₃乙醇溶液、Tb(NO₃)₃乙醇溶液、Sm(NO₃)₃乙醇溶液、Ho(NO₃)₃乙醇溶液中一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的乙醇钠乙醇溶液的摩尔浓度为0.5mol·L^-1乙醇钠乙醇溶液。

8.根据权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的至少一种。

9.一种如权利要求1所述的低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：制备工艺如下：

a）、将部分丙烯酸软单体、丙烯酸硬单体作为溶剂加入反应釜中，升温至78～80℃，将羟基希夫碱单体加入搅拌均匀，缓慢加入多异氰酸酯搅拌反应1.0～1.5h，再缓慢滴加丙烯酸羟乙酯，然后升温至82～85℃搅拌反应2.5～2.5h，检测NCO值，测定NCO值与设计值为止，降温至72～75℃，加入无水乙醇反应，消耗掉剩余的NCO，冷却至室温，加入偶氮二异丁腈搅拌均匀，放置于计量罐G1中，得反应混合液Ⅰ；

b）、按配方比例称量，依次将剩余的丙烯酸软单体、丙烯酸、剩余的丙烯酸硬单体、氟烯类单体、偶氮二异丁腈加入到计量罐G2中并搅拌均匀，得混合液Ⅱ；

c）、将部分去离子水和乳化剂加入反应釜，搅拌速度为100r/min下，升温至78℃～80℃，缓慢加入1/4混合液Ⅱ，反应0.5h，然后匀速滴加剩余的混合液Ⅱ，控制滴加时间为3.0～3.5h，滴加过程中温度控制在76～80℃；

d）、混合液Ⅱ滴加完毕，再匀速滴加混合液Ⅰ，控制滴加时间为2.0～3.0h，滴加完毕，在80～82℃下保持反应2h，反应完毕，降温至35～45℃，加入中和剂和余下的去离子水，搅拌0.5h，得中间体Ⅲ；

e）、将中间体Ⅲ加入到反应釜中，升温至60～65℃，然后滴加稀土溶液，用0.5mol·L^-1的乙醇钠乙醇溶液缓慢调节溶液pH值至7.0～7.5之间，继续反应2h，停止反应后，过滤，即得低表面张力稀土功能化水性丙烯酸树脂。