[发明专利]一种氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，包括以下重量份数的制备原料：

氟改性硅溶胶50～90份；

苯乙烯40～50份；

丙烯酸类单体40～50份；

引发剂4～6份；

乳化剂10～20份；

核层单体预乳化液5～10份；

壳层单体预乳化液5～10份；

pH调节剂1～5份；

荧光增白剂10～20份；

氧化石墨烯20～30份；

水30～50份。

2.根据权利要求1所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液中固体颗粒的粒度为60～80nm。

3.根据权利要求1或2所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述氟改性硅溶胶的制备原料包括硅溶胶、氟烯类单体和引发剂；所述硅溶胶、氟烯类单体和引发剂的质量比为(5～8)：(6～7)：(1～3)。

4.根据权利要求3所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述氟烯类单体包括丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丁酯、丙烯酸八氟戊酯和甲基丙烯酸八氟戊酯中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述氟改性硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：将硅溶胶、引发剂和氟烯类单体混合，进行改性处理，得到氟改性硅溶胶。

6.根据权利要求5所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述改性处理的温度为85～90℃，时间为2～3h。

7.根据权利要求1或2所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液，其特征在于，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸异冰酯中的一种或几种；

所述引发剂包括偶氮二异丁氰、过硫酸铵和硫代硫酸钠中的一种或几种；

所述乳化剂包括烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵和烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠山梨酸醇脂肪酸酯和丙二醇脂肪酸酯中的至少两种；

所述的pH调节剂为碳酸钠、氨水和氢氧化钠中的一种或几种。

8.权利要求1～7任一项所述氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保护气氛下，将氟改性硅溶胶、部分苯乙烯、部分丙烯酸类单体、部分引发剂、乳化剂、核层单体预乳化液和水混合，进行原位聚合反应，得到种子乳液；

将所述种子乳液、壳层单体预乳化液、剩余苯乙烯、剩余丙烯酸类单体、pH调节剂、剩余引发剂、荧光增白剂和氧化石墨烯混合，进行壳层聚合反应，得到氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液；

所述部分苯乙烯和剩余苯乙烯的质量比为(1.5～2.5)：1；所述部分丙烯酸类单体和剩余丙烯酸类单体的质量比为1：(1.5～3)；所述部分引发剂和剩余引发剂的质量比为(4～5)：(5～6)。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述原位聚合反应的温度为75～80℃，时间为2～3h；所述壳层聚合反应的温度为80～90℃，时间为1～2h。

10.权利要求1～7任一项所述的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液或权利要求8～9所述制备方法制备得到的氟改性硅溶胶/聚苯乙烯-丙烯酸酯纳米核壳乳液作为水性涂料应用于金属防护。