[发明专利]一种苯丙复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种苯丙复合材料及其制备方法，所述苯丙复合材料，包括以下重量份的原料：苯乙烯44.6‑50.2份、丙烯酸酯52.4‑57.2份、茶油3‑4.2份、二月桂酸二丁基锡0.5‑0.7份、引发剂0.2‑0.3份、OP乳化剂5.0‑6.0份；所述制备方法包括以下步骤：在氮气气氛下，将各原料搅拌均匀进行反应，反应温度升温至80‑85℃，然后恒温反应，得到粗产物；在氮气气氛下，再取4.46‑6.69份苯乙烯、5.24‑7.63份丙烯酸酯、0.3‑0.56份茶油搅拌均匀得到混合物料，将混合物料加到粗产物中继续反应，反应完成后，调节PH为9.5‑10，并冷却至室温，经提纯后得到苯丙复合材料。本发明的苯丙复合材料的耐水性能、硬度和拉伸强度等综合性能优越，涂膜的吸水率可高达5.4％，涂膜硬度可高达2H，拉伸强度可高达12.6Mpa。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种苯丙复合材料及其制备方法。

背景技术

苯丙复合材料是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经共聚而得，苯丙复合材料因具备较好的耐老化、耐热性及成本低等优点，广泛应用建筑、纸张处理和胶粘剂等行业，但涂膜硬度较低和耐水性较差使其应用受到极大的限制，现有技术常用TiO₂、天然松香乳液、硅烷等对苯丙复合材料进行改性。

有的研究采用自制改性纳米TiO₂与丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯等单体在引发剂作用下反应，无需分离中间体直接制得纳米TiO2苯丙复合材料，而且所制得的纳米TiO₂苯丙复合材料性增强了耐水性能和保光保色性能。有的研究采用硅烷改性苯丙复合材料，以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)和丙烯酸(AA)为反应单体，利用天然松香乳液作为改性剂，通过乳液聚合的方式制备了松香-苯丙复合乳液。但通过上述改性剂改性苯丙复合材料，存在改性剂价格贵，改性工艺复杂的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种成本低、制备工艺简单的苯丙复合材料；本发明的另一目的是提供一种苯丙复合材料的制备方法。

技术方案：本发明的苯丙复合材料，包括以下重量份的原料：苯乙烯、丙烯酸酯和茶油的混合物93-94.3份、二月桂酸二丁基锡0.5-0.7份、引发剂0.2-0.3份、OP乳化剂5.0-6.0份；苯乙烯、丙烯酸酯和茶油的质量比为22.3～25.1：26.2～28.6：1.5～2.1。

进一步地，引发剂为过硫酸钾。

上述苯丙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在氮气气氛下，将各原料搅拌均匀进行反应，反应温度升温至80-85℃，然后恒温反应，得到粗产物；

(2)在氮气气氛下，再取4.46-6.69份苯乙烯、5.24-7.63份丙烯酸酯、0.3-0.56份茶油搅拌均匀得到混合物料，将混合物料加到步骤(1)中的粗产物中继续反应，反应完成后，调节PH为9.5-10，并冷却至室温，经提纯后得到苯丙复合材料。

进一步地，步骤(1)中，搅拌时间为5-6分钟。

进一步地，步骤(1)中，升温速度为5-6℃/分钟。

进一步地，步骤(1)中，恒温反应的时间为3-4h。

进一步地，步骤(1)中，步骤(2)中，反应时间为2-3h。

进一步地，步骤(1)中，步骤(2)中，氨水进行PH调节。

茶油是一种天然植物油，其分子结构中含有多个碳-碳共轭双键，是不饱和结构，利用茶油这种不饱和结构，作为长链功能性改性单体对苯丙复合材料，并通过乳液聚合法制得茶油改性苯丙复合材料。