一种自交联丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用技术

一种自交联丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用，所述自交联丙烯酸酯含有以下结构的大分子单体：。本发明专利技术在丙烯酸酯乳液中引入了具有长侧链结构和苯酚封端的异氰酸酯基团的大分子单体，实现乳液高温自固化，有效改善了聚酯薄膜与功能涂层之间的附着力。本发明专利技术制备的乳液与毛面剂和水配成的涂层液涂覆在聚酯涂层表面、热固化后成膜后，可以显著改善胶乳成膜后的表面性能，制得水煮30分钟100%不脱落的聚酯薄膜表面涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种自交联丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用
本专利技术涉及高分子乳液制备
，特别是一种聚酯薄膜底涂用自交联丙烯酸酯乳液及其制备方法。
技术介绍
双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜是一种性能优异的薄膜材料，被广泛应用于电器、包装和感光材料等生产领域。随着市场需求的不断变化，对聚酯薄膜进行改性已经成为一种趋势，在聚酯薄膜表面涂覆一层化学物质(如油墨、胶黏剂)，可赋予薄膜特殊的性能，可扩大薄膜的使用领域。但是聚酯薄膜的表面张力较低，容易出现油墨、胶黏剂脱落的现象，无法满足使用要求，因此必须对其表面进行改性，以提高其表面性能，改善其与功能涂层之间的附着力。现有技术中，如周守发的用于改善聚酯薄膜附着力的丙烯酸酯乳液及其制备方法的中国专利申请，选用硬单体、软单体和功能单体为反应单体，采用溶液聚合合成了一种丙烯酸酯乳液，并将其涂覆于BOPET薄膜表面，以改善BOPET薄膜的表面性能，提高薄膜附着力。殷武选用丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、十二烷基磺酸钠(SDS)、表面活性单体2-丙烯酰胺-2-甲基-丙基磺酸钠(AMPS)为反应原料合成了丙烯酸酯无皂乳液，制备了附着力等级为1级的丙烯酸酯乳液。上述技术提供的丙烯酸乳液虽然可以改善聚酯薄膜的表面性能，但在实际应用中，上述丙烯酸酯乳液需外加固化剂，才能实现完全固化，容易造成配液程序繁琐且外加固化剂反应活性较高，导致涂布液需现配现用、有效期短的弊病。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自交联丙烯酸酯乳液，该丙烯酸酯乳液涂布在聚酯薄膜表面后，经纵向、横向拉伸和高温定型后可提高聚酯薄膜与功能涂层之间的附着力，制备了水煮30分钟100％不脱落的聚酯薄膜涂层。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述自交联丙烯酸乳液的制备方法。本专利技术还要解决的第三个技术问题是提供表面涂布有上述丙烯酸乳液的聚酯薄膜。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种自交联丙烯酸酯乳液，所述自交联丙烯酸酯分子链中含有以下结构的大分子单体：其中：R为n为15～35。一种制备上述自交联丙烯酸酯乳液的方法，它包括如下步骤：(1)在反应器中加入50～100质量份N-甲基吡咯烷酮、10～50质量份异佛尔酮二异氰酸酯，室温下滴加5～20质量份苯酚，升温至40～70℃反应2～4h，加入50～450质量份的聚醚多元醇并升温至75～85℃，保温反应1～2h，再加入0.05～0.25质量份的对苯二酚，并升温至85～100℃，加入0.2～0.25质量份对甲苯磺酸和5～25质量份的烯丙基缩水甘油醚，保温反应2～4h，降温后得大分子单体。(2)取150～250质量份去离子水和0.5～2.5质量份反应型乳化剂加入另一反应器中，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；(3)将2～10质量份上述大分子单体、2～5质量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯、10～35质量份的硬单体、10～35质量份的软单体和5～15质量份的功能性单体混合，得混合单体B，备用；(4)称取1/5～1/2质量的混合物A，并加入0.5～1.5质量份引发剂，得引发剂溶液，备用；(5)在含有剩余混合物A的反应器中加入0.4～1.2质量份pH缓冲剂和1/10～1/4质量的混合单体B，预乳化20～40min，升温至75～85℃，滴加引发剂溶液，待反应器内液体变蓝后，同时滴加引发剂溶液和剩余混合单体B，加完后保温1.5～4h，降温至40～60℃，加碱液调节pH值为7～8，得自交联丙烯酸酯乳液。上述方法，所述聚醚多元醇包括分子量为1000～2000的聚丙二醇。上述方法，所述反应型乳化剂为对苯乙烯磺酸钠、聚氧化烯壬酚醚丙烯酸酯中的一种或任意组合。上述方法，所述硬单体为苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯中的一种或任意组合。上述方法，所述软单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或任意组合。上述方法，所述功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或任意组合。上述方法，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或任意组合；所述的pH缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠中的一种或任意组合。上述方法，所述碱液为氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或任意组合。一种聚酯薄膜，至少一个表面含有上述丙烯酸酯乳液制成的底层。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术提供的丙烯酸酯乳液，分子链中引入一种大分子单体，该单体具有长侧链结构，通过在结构中引入了长侧链结构，可有效改善聚酯薄膜与功能涂层之间的附着力。2.本专利技术提供的丙烯酸酯乳液无需加入固化剂，简化了配液程序，配好的涂布液可放置时间长，避免了需加入固化剂类涂布液需现配现用的问题，且异氰酸酯基团的引入，可进一步改善聚酯薄膜与功能涂层之间的附着力。3.本专利技术提供的聚酯薄膜，附着力优良，涂布功能层后，水煮后功能层不易脱落。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式并不限于此。实施例11.自交联丙烯酸酯乳液的制备(1)在反应器中加入80gN-甲基吡咯烷酮、30g异佛尔酮二异氰酸酯，室温下滴加12g苯酚，升温至50℃反应3h，加入200g的聚丙二醇(Mw＝1500)并升温至80℃，保温反应1.5h，再加入0.2g的对苯二酚，并升温至90℃；再加入0.2g对甲苯磺酸和16g的烯丙基缩水甘油醚，进行保温反应2.5h，降温后得大分子单体。(2)取200g去离子水、1.2g对苯乙烯磺酸钠加入另一反应器中，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；(3)将7g上述大分子单体、3g的乙二醇二甲基丙烯酸酯、25g苯乙烯、15g丙烯酸正丁酯、6g甲基丙烯酸混合，得混合单体B，备用；(4)称取50.3g的混合物A，并加入0.8g过硫酸钾，得引发剂溶液，备用；(5)在含有剩余混合物A的反应器中加入0.6g碳酸氢钠和9.4g的混合单体B，预乳化30min后，升温至80℃，滴加引发剂溶液至乳液变蓝后，同时滴加引发剂溶液和剩余混合单体B，加完后保温2.5h，降温至60℃，加氨水调节pH值为7，得自交联丙烯酸酯乳液。2.聚酯薄膜的制备：取20g上述自交联丙烯酸酯乳液、0.4g润湿剂、0.3g二氧化硅分散体乳液和80g去离子水，经高剪切乳化机分散均匀，得到聚酯薄膜涂布用的预涂底层液。将聚酯切片熔融挤出冷却成为无取向的铸塑厚片，进行纵向拉伸，在其表面涂覆预涂底层液后，再进行横向拉伸，收卷得到带有底层的光学聚酯薄膜。实施例21.自交联丙烯酸酯乳液的制备(1)在反应器中加入50gN-甲基吡咯烷酮、20g异佛尔酮二异氰酸酯，室温下滴加8g苯酚，升温至60℃反应2.5h，加入90g的聚丙二醇(Mw＝1000)并升温至75℃，保温反应1.5h，再加入0.15g的对苯二酚，并升温至88℃；再加入0.21g对甲苯磺酸和10g的烯丙基缩水甘油醚，进行保温反应2h，降温后得大分子单体。(2)取180g去离子水、1.5g聚氧化烯壬酚醚丙烯酸酯加入另一反应器中，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；(3)将4g上述大分子单体、2g的乙二醇二甲基丙烯酸酯、5g醋酸乙烯酯、6g丙烯酸甲酯、6g丙烯酸异丁酯、8g丙烯酸乙酯、6g甲基丙烯酸四氢呋喃酯混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自交联丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述自交联丙烯酸酯分子链中含有以下结构的大分子单体：其中： R为，n为15~35。

【技术特征摘要】
1.一种自交联丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述自交联丙烯酸酯乳液原料中含有以下结构的大分子单体：其中：R为n为15～35。2.一种制备如权利要求1所述自交联丙烯酸酯乳液的方法，其特征在于，制备按如下步骤进行：(1)在反应器中加入50～100质量份N-甲基吡咯烷酮、10～50质量份异佛尔酮二异氰酸酯，室温下滴加5～20质量份苯酚，升温至40～70℃反应2～4h，加入50～450质量份的聚醚多元醇并升温至75～85℃，保温反应1～2h，再加入0.05～0.25质量份的对苯二酚，并升温至85～100℃，加入0.2～0.25质量份对甲苯磺酸和5～25质量份的烯丙基缩水甘油醚，保温反应2～4h，降温后得大分子单体；(2)取150～250质量份去离子水和0.5～2.5质量份反应型乳化剂加入另一反应器中，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；(3)将2～10质量份上述大分子单体、2～5质量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯、10～35质量份的硬单体、10～35质量份的软单体和5～15质量份的功能性单体混合，得混合单体B，备用；(4)称取1/5～1/2质量的混合物A，并加入0.5～1.5质量份引发剂，得引发剂溶液，备用；(5)在含有剩余混合物A的反应器中加入0.4～1.2质量份pH缓冲剂和1/10～1/4质量的混合单体B，预乳化20～40min，升温至75～85℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：安佳丽，周守发，王旭亮，王辉，
申请(专利权)人：合肥乐凯科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34