[发明专利]一种具有核壳结构的羟基丙烯酸乳液及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种具有核壳结构的羟基丙烯酸乳液及其制备方法与应用，该乳液是在下述五种烯类单体在引发剂和乳化剂的存在下，乳液聚合而成的，单体的种类和各单体的用量在单体总量中所占的百分比如下：①不含其它功能性官能基团的烯类单体40‑65％；②含羟基的烯类单体5‑30％；③含环氧基的烯类单体2‑5％；④含羧基的烯类单体1‑7％；⑤含多官能度(≥2)的烯类单体1‑3％；所述引发剂用量为单体总量的0.2‑1.5％；乳化剂总用量为单体总量的1‑5％；以上百分比均为重量百分比。该羟基丙烯酸乳液与水性交联剂配制的水性双组份涂料，VOC含量低，固体份含量高，所形成的涂膜硬度、柔韧性兼具，具有优异的各种耐性，用于铝型材涂装上，可替代传统的溶剂型涂料。

主权项

1.一种具有核壳结构的羟基丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，羟基丙烯酸乳液是在下述五种烯类单体在引发剂和乳化剂的存在下，乳液聚合而成的，单体的种类和各单体的用量在单体总量中所占的百分比如下： ①、不含其它功能性官能基团的烯类单体40‑ 65%；②、含羟基的烯类单体5‑30%；③、含环氧基的烯类单体2‑5%；④、含羧基的烯类单体1‑7%；⑤、含多官能度≥2的烯类单体1‑3%；所述含多官能度≥2的烯类单体⑤是乙二醇二丙烯酸酯，1,4‑丁二醇二丙烯酸酯，1，6‑己二醇二丙烯酸酯，新戊二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或者一种以上；所述引发剂用量为单体总量的0.2‑1.5%；所述乳化剂是非离子型乳化剂、阴非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂，三者的用量比例为（1.0‑1.5）:（0.8‑1.0）：0.3；乳化剂总用量为单体总量的1‑5%；以上百分比均为重量百分比；羟基丙烯酸乳液先由形成乳液粒子核层的部分单体及乳化剂制得核层预乳化液，在引发剂存在下聚合制得核层乳液，然后将壳层混合单体均匀滴加，在引发剂存在下聚合，经中和，过滤、出料即为具有核壳结构的羟基丙烯酸乳液，具体步骤如下：（1）核层预乳化液的制备：将部分单体①、部分单体④以及全部单体⑤，在乳化剂的作用下均匀分散在水中，得到核层预乳化单体混合物；（2）壳层预乳化液的制备：将剩余的单体①、④以及全部单体②、③，在乳化剂的作用下均匀分散在水中，得到壳层预乳化单体混合物；（3）将乳化剂与引发剂加入到反应介质水中，置于500ml 烧瓶中搅拌均匀，并升温至75～80℃，滴加1%‑10% 重量比例的核层预乳化液，旋转速度维持100‑300rpm，持续搅拌0.5‑1小时，待乳液变蓝相，获得种子乳液；（4）接着往烧瓶中滴加剩余核层预乳化液和引发剂溶液，滴加完毕后，保温75～80℃，维持0.5‑1.0小时 ；（5）接着往烧瓶中滴加壳层预乳化液和引发剂溶液，滴完后，保温75‑80 ℃ 维持2.0‑2.5小时 ；（6）降温至40℃，1.0‑2.5g 的氨水兑入烧瓶中的乳液中直至将烧杯中液体的pH值调制为7.5‑8.0，过滤、出料即为具有核壳结构的羟基丙烯酸乳液。