[发明专利]一种硅烷改性的高分子稳定剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种硅烷改性的高分子稳定剂及其制备方法和应用。本发明高分子稳定剂的制备方法为：在氮气保护下，将异丙醇加入到反应容器中，开启搅拌，按顺序加入分子量控制剂、丙烯酸、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和丙烯酸三烷基硅酯，升温至82～86℃下，在0.3～0.5小时内滴加完引发剂，并继续反应2～3小时，再降至室温，在真空条件下抽去异丙醇，得到硅烷改性的高分子稳定剂。本发明的高分子乳化剂有效结合阴离子单体、非离子单体和有机硅单体，应用于聚硅氧烷单体和丙烯酸酯的乳液聚合，能有效提高聚合过程和乳液存放过程的稳定性，提升单体转化率和树脂耐水性。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种硅烷改性的高分子稳定剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯酸酯类乳液具有优异的成膜性、粘接性、透明性、耐光性和耐候性，被广泛应用于涂料、纺织、造纸及皮革等领域。但聚丙烯酸酯树脂耐水性较差，成为其应用性能短板。有机硅具有抗水性强、分子柔顺性好等特点，将其引入至聚丙烯酸酯乳液中可大幅改善树脂的耐水性。由于有机硅和聚丙烯酸酯相容性较差，使用有机硅单体和丙烯酸酯共聚成为了研究热点。专利号CN105367697A通过使用可聚合环保乳化剂，制备核壳结构硅丙乳液，提高了聚合物的耐水性，但是其采用小分子硅烷偶联剂作为改性剂限制了添加用量和改性效果。

专利号102924646A采用常规乳化剂复配，制备了乙烯基类有机硅和丙烯酸酯共聚乳液。专利号CN102020817A使用乳化剂聚丙烯酸-b-聚丙烯酸丁酯，制备了含双键烷氧基硅烷、丙烯酸酯和乙烯基硅油的无皂乳液。由于乙烯基有机硅与丙烯酸酯单体相比反应活性较低，存在转化率较低、耐水改善不够、存放漂油等缺点。而丙烯酰氧丙基聚硅氧烷反应活性更高，更易与丙烯酸酯形成共聚，提升转化率和树脂耐水性，但由于相容性问题，在存放过程中有机硅还是易于漂浮析出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种硅烷改性的高分子稳定剂，其引入阴离子单体、非离子单体和有机硅单体，应用于丙烯酰氧丙基聚硅氧烷和丙烯酸酯的乳液聚合，对聚硅氧烷单体和丙烯酸酯单体增溶能力强，乳液具有良好的稳定性和相容性，并提升单体转化率和树脂耐水效果。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种硅烷改性的高分子稳定剂，具有如下结构式：

式中，R为甲基或乙基，a与b的比例为1～3.8：1，a与c的比例为1.5～10：1，n为3～20的正整数。

本发明的硅烷改性的高分子稳定剂可以有效提高聚合过程和乳液存放过程稳定性，提升单体转化率和树脂耐水性。

本发明采用的另一技术方案为：一种硅烷改性的高分子稳定剂的制备方法，其具体步骤如下：在氮气保护下，将异丙醇加入到反应容器中，开启搅拌，按顺序加入分子量控制剂、丙烯酸、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和丙烯酸三烷基硅酯，升温至82～86℃下，在0.3～0.5小时内滴加完引发剂，并继续反应2～3小时，再降至室温，在真空条件下抽去异丙醇，得到所述的硅烷改性的高分子稳定剂；

上述各原料的用量如下，以重量份计：

作为上述技术方案的补充，所述的分子量控制剂为正十二硫醇。

作为上述技术方案的补充，所述的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯优选的平均分子量为300～500。

作为上述技术方案的补充，所述的丙烯酸三烷基硅酯为丙烯酸三甲基硅酯或丙烯酸三乙基硅酯。

作为上述技术方案的补充，所述的引发剂为叔丁基过氧化氢或过氧化氢异丙苯。