[发明专利]一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a)按质量百分比称取原料：无氟疏水性长链烷基丙烯酸酯单体15-28.5％、短链烷基丙烯酸酯单体1-10％、可交联单体0.3-5％、反应性阳离子乳化剂0.5-5％、反应性非离子乳化剂0.5-5％，余量为去离子水，其中无氟疏水性长链烷基丙烯酸酯单体、短链烷基丙烯酸酯单体、可交联单体组成混合单体；将无氟疏水性长链烷基丙烯酸酯单体、短链烷基丙烯酸酯单体、可交联单体、反应性阳离子乳化剂、反应性非离子乳化剂和去离子水在40-55℃搅拌溶解，其后在超声波下高速搅拌，形成带有蓝光的单体预乳液；

(b)将1/3份单体预乳液加入反应釜中，通氮气30min，然后加入1/3份引发剂水溶液，升温至80-90℃，反应20-50min，再在40-120min内滴加剩余的2/3份单体预乳液和引发剂水溶液；

(c)滴加完毕后，向反应体系中加入占混合单体和乳化剂总质量1-15％的硅烷偶联剂，在80-90℃反应90-180min，然后降温至50℃，再加入占混合单体和乳化剂总质量2-15％的正硅酸乙酯，反应8-15h，反应结束后降至室温，出料，即制得纳米二氧化硅改性无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂。

2.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述无氟疏水性长链烷基丙烯酸酯单体选自10至24个碳原子的醇的丙烯酸酯或10至24个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯，或上述丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物。

3.如权利要求2所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述含有10至24个碳原子的醇的丙烯酸酯或含有10至24个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯是支链的、直链的或环状的。

4.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述短链烷基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种或多种。

5.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述可交联单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、3-氯-2-羟基丙基丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

6.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述反应性阳离子乳化剂为丙烯酰氧烷基季铵盐类阳离子乳化剂中的一种或多种，其结构为：

其中，R₁＝H-、CH₃-；R₂＝-CH₃、-CH₂CH₃；R₃＝十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十二烷基碳链或苄基。

7.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述反应性非离子乳化剂为聚乙二醇单烯丙基醚、1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚、壬基酚聚氧乙烯(4)醚丙烯酸酯中的一种或多种。

8.如权利要求1所述一种纳米二氧化硅改性无皂无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为含双键的烷氧基硅烷中的一种或多种，包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。