[发明专利]一种环保水性丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保水性丙烯酸树脂及其制备方法，该树脂由1%‑10%的单体A、50%‑90%的单体B、1%‑10%的单体C、1%‑20%的单体D和0.1%‑20%的单体E通过乳液聚合制备得到，单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量为100%。该树脂具有良好的防水阻油阻隔性能，可用于食品包材、纸张涂覆和印刷包装防护等领域。

技术领域

本发明公开了一种环保水性丙烯酸树脂及其制备方法，涉及提供抗水性、抗油性的水性树脂，应用于纸张阻隔、包装及印刷领域。

背景技术

塑料在自然环境下即使经过上百年也很难完全降解，因此基于环保的角度，可降解制品替代塑料制品是未来发展的趋势。目前已经有基于纸质制品来替代塑料制品的产品面世，但是纸制品用于包装食品或饮料时需要解决防水、防油、耐油脂的问题，这就需要一些阻隔性的材料来满足相关性能，传统的PE淋膜本质也是一种塑料，因此寻找合适的环保水性丙烯酸树脂来替代PE淋膜是目前行业研究的热点和难点。目前现有的一些阻隔材料如乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）在高湿环境下的阻隔性能下降，苯乙烯-丁二烯（SBR）乳胶和偏二氯乙烯共聚物由于使用了烯烃类单体，生物降解性差，也很难回收再利用。

发明内容

本发明公开了一种环保水性丙烯酸树脂及其制备方法，通过加入不饱和脂肪酸（酯）与丙烯酸类单体通过乳液聚合，得到了一种具有良好防水阻油阻隔性能的环保水性丙烯酸树脂，不饱和脂肪酸（酯）通常为长碳链的脂肪酸（酯），疏水性强，能够提高丙烯酸树脂的耐水性，并且具有良好的生物降解性，它的另一个优势是生物来源广泛，安全性高，并且制备过程中不含有机溶剂，可广泛应用于食品包装、印刷行业，具有良好的市场前景。

本发明的目的是这样实现的：

一种环保水性丙烯酸树脂，它是由1%-10%的单体A、50%-90%的单体B、1%-10%的单体C、1%-20%的单体D和0.1%-20%的单体E通过乳液聚合制备得到，单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量为100%。其中：

单体A选自苯乙烯或/和甲基苯乙烯；

单体B选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种；

单体C选自丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸中的至少一种；

单体D选自油酸、棕榈油酸、亚油酸、亚麻酸、油酸甲酯、甘油单油酸酯、二油酸甘油酯、三油酸甘油酯、亚油酸甲酯、甘油单亚油酸酯、亚麻酸甲酯和单亚麻酸甘油酯中的至少一种；

单体E选自丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、叔碳酸乙烯酯、三聚氰酸三烯丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯和二乙二醇甲基丙烯酸酯中的至少一种。

所述的环保水性丙烯酸树脂，单体A选自苯乙烯，单体B选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸月桂酯，单体C选自甲基丙烯酸，单体D为棕榈油酸，单体E为叔碳酸乙烯酯。

所述的环保水性丙烯酸树脂，单体A选自苯乙烯，单体B选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸异辛酯，单体C选自甲基丙烯酸，单体D为油酸甲酯，单体E为N-羟甲基丙烯酰胺。

所述的环保水性丙烯酸树脂，它通过乳液聚合制备得到，制备方法包括以下步骤：