稀土杂化苯丙发光防辐射乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液及其制备方法，按重量份计,其组成为：丙烯酸酯单体20.0～35.0份、苯乙烯20.0～70.0份、交联剂单体5.0～15.0份、配位单体5.0～10.0份、过硫酸铵0.3～1.2份、乳化剂2.5～6.0份、稀土乙醇溶液0.5～2.0份、pH缓冲剂1.0～4.0份、丙烯酸4.0～8.0份、乙烯基三甲基硅烷5.0～10.0份、氢氧化钠水溶液0.4～1.8份、中和剂2.5～8.0份、去离子水70.0～150.0份；本发明专利技术制得的一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，无需外加发光材料与防辐射剂；其具有良好的附着力、高硬度、防辐射性、发光性、耐盐雾性、无环境污染等性能；具有广阔的应用前景。

Rare earth hybrid styrene acrylic light-emitting anti radiation emulsion and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
稀土杂化苯丙发光防辐射乳液及其制备方法
本专利技术涉及一种改性苯丙乳液的制备方法，尤其涉及到一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液及其制备方法，属于合成功能树脂

技术介绍
国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，水性化、高性能、环保化已成为涂料发展的方向。苯丙乳液是一种经济实惠的水性涂料成膜物，它是由苯乙烯、丙烯酸及其酯类单体共同聚合的产物，其工艺简单成本低廉，可广泛应用于内外墙涂料、水性油墨、粘合剂以及施胶剂等领域。但苯丙乳液的耐溶剂性、防腐蚀性、耐候性、抗老化性等性能都不够理想；而且苯丙乳液高温时粘稠，低温时变脆，自身无发光性能限制了其应用。专利和文章中存在大量有关改性苯丙乳液研究与应用的发表。例如：中国专利CN102585109A公开了一种苯丙乳液，该苯丙乳液具有抗水效果好、熟化速度快、可提高纸张表面强度、可改善纸张印刷适性等特点。该苯丙乳液聚合过程中使用了聚酰胺或改性聚酰胺作为的其中一种分散剂或唯一分散剂；具有成本低，工艺简单等特点。中国专利CN105254788A公开了一种具有高光泽高硬度的苯丙乳液，其特征在于：所述具有高光泽高硬度的苯丙乳液包括水、苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、乳化剂、过硫酸盐、特种交联单体及pH调节剂，本专利技术的具有高光泽高硬度的苯丙乳液既具有高光泽性，又具有较高硬度。上述专利技术专利具有一定局限性，其重要的防防辐射性以及耐候性能较差。另一方面，随着人们生活水平的提高，节能环保涂料、防腐涂料受到消费者的欢迎。中国专利CN105273117A公开了一种防闪锈的苯丙乳液，其包括水、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯、亲水单体、乳化剂及引发剂，可防止施工时闪锈的产生。但其具有防腐蚀性能不持久、高温时粘稠、低温时变脆、且无发光与防辐射性能等缺点。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点和不足，无需外加发光材料与防辐射材料，所制得的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液具有良好的发光性、防辐射性、耐老化、耐溶剂等性能。本专利技术的首要目的在于提供一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液。本专利技术的另一目的在于提供一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液的制备方法，所述制备方法具有工艺简便、聚合分子量均衡、聚合体系稳定等特点。本专利技术制得的一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，首先制得特种苯丙乳液，然后通过配位键在苯丙乳液分子上引入稀土离子，合成后的水性苯丙乳液不仅具有苯丙乳液特性，还具有稀土离子的多重功能。为了解决上面所述的技术问题，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术涉及一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液的制备方法，按重量份计,其组成为：丙烯酸酯单体20.0～35.0份、苯乙烯20.0～70.0份、交联剂单体5.0～15.0份、配位单体5.0～10.0份、过硫酸铵0.3～1.2份、乳化剂2.5～6.0份、稀土乙醇溶液0.5～2.0份、pH缓冲剂1.0～4.0份、丙烯酸4.0～8.0份、乙烯基三甲基硅烷5.0～10.0份、氢氧化钠水溶液0.4～1.8份、中和剂2.5～8.0份、去离子水70.0～150.0份。所述的配位单体为甘油磷酸双甲基丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基苯基磷酸酯、氰基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。所述的丙烯酸酯单体与苯乙烯的质量比为1:1～1:2。所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或者组合。所述的pH缓冲液为碳酸氢钠、柠檬酸、氨水、AMP-95中的至少一种；优选为碳酸氢钠。所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、乙氧基化烷基硫酸钠盐中的至少一种；优选为两者1:1的组合。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。所述的交联剂单体为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯中的一种或几种的组合。所述的稀土乙醇溶液为0.1mol·L-1的Sm(NO3)3乙醇溶液、Eu(NO3)3乙醇溶液、Dy(NO3)3乙醇溶液中的一种或几种的组合。本专利技术提供的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液的制备方法，包括以下步骤：a）、反应单体混合液的制备：按配方比例称量，依次将丙烯酸酯单体、丙烯酸、苯乙烯、交联剂单体、乙烯基三甲基硅烷加入到计量罐G1中并搅拌均匀，得混合液Ⅰ，备用；b）、过硫酸铵溶液的制备：将过硫酸铵溶于去离子水中，配制好5%过硫酸铵水溶液，搅拌溶解，备用；c）、底料液准备：向多功能反应器中，加入适量去离子水、1/5混合液Ⅰ、乳化剂、pH缓冲剂、1/5过硫酸铵溶液升温至釜内温度达到78～80℃，通入氮气保护，直到出现蓝光为止；d）、升温至80～82℃，同时滴加剩余4/5混合液Ⅰ、3/5过硫酸铵溶液，控制滴加时间为2.5～3.0h；然后滴加配位单体与剩余的1/5过硫酸铵溶液，滴加时间为1.0～1.5h，滴加完毕升温至85～88℃，保温反应1.5～2.0h，加去离子水至规定固含，降温，过滤，即得所述的苯丙乳液；e）、将上述苯丙乳液，温度控制在65～68℃，然后滴加稀土离子乙醇溶液搅拌反应0.5h，用氢氧化钠水溶液缓慢调节溶液pH值至7.0～7.5之间，继续反应1.5～2.0h，停止反应，过滤，即得稀土杂化苯丙发光防辐射乳液。本专利技术制得的一种稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，无需外加发光材料与防辐射剂；其具有良好的附着力、高硬度、防辐射性、发光性、无环境污染、防腐蚀与耐盐雾等性能；具有广阔的应用前景。具体实施方式本专利技术结合以下实例对稀土杂化苯丙发光防辐射乳液的制备做进一步描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。实施例1稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其制备工艺如下：a）、反应单体混合液的制备：按配方比例称量，依次将丙烯酸甲酯12.0份、甲基丙烯酸丁酯15.0份、丙烯酸5.0份、苯乙烯40.0份、丙烯酸羟丙酯8.0份、乙烯基三甲基硅烷5.0份加入到计量罐G1中并搅拌均匀，得混合液Ⅰ，备用；b）、过硫酸铵溶液的制备：将过硫酸铵0.6份溶于去离子水中，配制好5%过硫酸铵水溶液，搅拌溶解，备用；c）、底料液准备：向多功能反应器中，加入去离子水60.0份、1/5混合液Ⅰ、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵4.0份、碳酸氢钠2.5份、1/5过硫酸铵溶液升温至釜内温度达到78℃，通入氮气保护，直到出现蓝光为止；d）、升温至82℃，同时滴加剩余4/5混合液Ⅰ、3/5过硫酸铵溶液，控制滴加时间为2.5h；然后滴加氰基丙烯酸酯6.0份与剩余的1/5过硫酸铵溶液，滴加时间为1.5h，滴加完毕升温至86℃，保温反应1.5h，加去离子水30.0份，降温，过滤，即得所述的苯丙乳液；e）、将上述苯丙乳液，温度控制在67℃，然后滴加Sm(NO3)3乙醇溶液1.0份拌反应0.5h，用氢氧化钠水溶液0.8份缓慢调节溶液pH值至7.0～7.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸酯单体20.0～35.0份、苯乙烯20.0～70.0份、交联剂单体5.0～15.0份、配位单体5.0～10.0份、过硫酸铵0.3～1.2份、乳化剂2.5～6.0份、稀土乙醇溶液0.5～2.0份、pH缓冲剂1.0～4.0份、丙烯酸4.0～8.0份、乙烯基三甲基硅烷5.0～10.0份、氢氧化钠水溶液0.4～1.8份、中和剂2.5～8.0份、去离子水70.0～150.0份。/n

【技术特征摘要】
1.稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸酯单体20.0～35.0份、苯乙烯20.0～70.0份、交联剂单体5.0～15.0份、配位单体5.0～10.0份、过硫酸铵0.3～1.2份、乳化剂2.5～6.0份、稀土乙醇溶液0.5～2.0份、pH缓冲剂1.0～4.0份、丙烯酸4.0～8.0份、乙烯基三甲基硅烷5.0～10.0份、氢氧化钠水溶液0.4～1.8份、中和剂2.5～8.0份、去离子水70.0～150.0份。


2.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的配位单体为甘油磷酸双甲基丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基苯基磷酸酯、氰基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。


3.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的丙烯酸酯单体与苯乙烯的质量比为1:1～1:2。


4.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或者组合。


5.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的pH缓冲液为碳酸氢钠、柠檬酸、氨水、AMP-95中的至少一种；优选为碳酸氢钠。


6.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、乙氧基化烷基硫酸钠盐中的至少一种；优选为两者1:1的组合。


7.如权利要求1所述的稀土杂化苯丙发光防辐射乳液，其特征在于：所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。

【专利技术属性】
技术研发人员：张武，康伦国，姚东生，
申请(专利权)人：合众佛山化工有限公司，韶关市合众化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44