[发明专利]一种乳液聚合用纳米分散液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乳液聚合用纳米分散液及其制备方法，纳米分散液包括以下组分及重量份数：主元素前驱体25～35份；掺杂元素前驱体1～4份；亲油供体3～8份；碱中和剂1～5份；低级醇5～10份；去离子水50～85份。本发明中乳液聚合用纳米分散液克服了传统乳液聚合所需的乳化剂的弊端，在乳液聚合过程中，利用纳米材料特殊的水‑油平衡作用而均匀分布于水‑聚合物胶粒的界面，从而将聚合物均匀稳定的分散于水中，另外，本发明的纳米材料是一种可以常温自固化的材料，漆膜干燥后固化形成不溶于水的沉积物，均匀分布于漆膜中，可以提高漆膜的耐水性、耐化学介质性及耐盐雾性。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种乳液聚合用纳米分散液及其制备方法。

背景技术

丙烯酸酯乳液的制备往往需要采用具有表面活性结构的乳化剂为稳定剂，常见有烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇聚氧乙烯脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。乳化剂在合成过程中，迅速进入油-水的相界面，将树脂包覆、使树脂呈颗粒状分散于水中。丙烯酸酯乳液聚合采用的乳化剂含量一般为单体总量的1％-5％，制成漆膜时，乳化剂残留于漆膜中，引起耐水性和耐化学介质性的下降。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种乳液聚合用纳米分散液及其制备方法，具有良好的水分散性和乳化特性。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种乳液聚合用纳米分散液包括以下组分及重量份数：

主元素前驱体选自氯化钠、氯化钙、氯化镁、四氯化钛、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铜、氯化铍、氯化锶、氯化钡、氯化硼、氯化锗、氯化锡、氯化铅、氯化砷、氯化锶、氯化镍、氯化钒、氯化镓中的至少一种；

掺杂元素前驱体选自磷酸二氢钠、磷酸三钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、硫酸钾中的至少一种；

亲油供体选自正己基三氯硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基羧酸、十六烷基羧酸、十二烷基磺酸中的至少一种；

碱中和剂选自氢氧化钾、氢氧化锂、氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙胺中的至少一种。

上述的乳液聚合用纳米分散液中低级醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇中的至少一种。

上述的乳液聚合用纳米分散液中主元素前驱体为四氯化钛、掺杂元素前驱体为磷酸二氢钠、亲油供体为十二烷基三甲氧基硅烷；碱中和剂为氨水、低级醇为乙醇。

上述的乳液聚合用纳米分散液中主元素前驱体为四氯化钛和氯化铝、掺杂元素前驱体为磷酸二氢钠、亲油供体为十二烷基三甲氧基硅烷；碱中和剂为N,N-二甲基乙醇胺、低级醇为异丙醇。

上述的乳液聚合用纳米分散液中主元素前驱体为四氯化钛和氯化锶、掺杂元素前驱体为磷酸三钾、亲油供体为十二烷基三甲氧基硅烷；碱中和剂为一乙醇胺、低级醇为丙醇。

上述的乳液聚合用纳米分散液中主元素前驱体为四氯化钛和氯化镍、掺杂元素前驱体为硝酸钾、亲油供体为十六烷基羧酸；碱中和剂为二乙醇胺、低级醇为正丁醇。

上述的乳液聚合用纳米分散液的固含量为15～25％，pH值为2-5。

上述的乳液聚合用纳米分散液的粘度值控制在25℃条件下过涂-4杯为10-25s。

上述的乳液聚合用纳米分散液中纳米材料的粒径为15nm-200nm。

本发明还提供一种乳液聚合用纳米分散液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)水解：