一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液及其制备方法与应用。本发明专利技术以甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物作为核结构，丙烯酸丁酯与丙烯酸异辛酯共聚物作为壳结构，形成交联互穿网络，有效增加了丙烯酸酯乳液的阻尼温域；同时，在核层与壳层中负载受阻酚，受阻酚中的酚羟基与丙烯酸酯大分子上的酯基形成氢键，有效提高了损耗因子；从而起到协同作用，有效提高了阻尼性能，使其能够用于阻尼涂料中。本发明专利技术提供的乳液制备方法简单，对环境没有污染。实施例的数据表明：本发明专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的温域为64～133℃，损耗因子为0.48～0.95。

An organic small molecular hybrid acrylate interpenetrating network emulsion and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液及其制备方法与应用
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液及其制备方法与应用。
技术介绍
随着当今科技的发展，大型机器的应用越来越广泛，随之而来的就是这些机器所产生的噪音越来越严重，这些噪音不仅危害环境，对人体健康也会带来不小的损害，所以抗震减噪的阻尼涂料逐渐发展起来。阻尼涂料其工作原理是利用阻尼涂层在变形时将外界噪声所产生的声波机械能以热能的形式散发出去，从而达到降低震动、抑制噪音，增加机器使用寿命的作用。阻尼涂料目前已经在很多领域有所应用，包括轮船、航天、汽车、大型机器以及建筑外墙，对社会的发展以及经济的进步有着很显著的作用。水性阻尼涂料中最具代表性的就是聚丙烯酸酯阻尼涂料。丙烯酸酯类聚合物分子链为饱和结构，侧链为极性酯基，具有一定的耐侯性和耐油性，因而常用于阻尼涂料的基体。水性丙烯酸烯酯阻尼涂料是水性阻尼涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。从性能上看，丙烯酸酯透光性强，耐候性佳，制备过程产生的有害物质少，且可通过简单的调节配比等方式实现较宽范围内的性能调节，是一种使用范围极广的低成本绿色环保材料，相比较水性聚氨酯阻尼涂料具有更宽的阻尼温域以及更高的损耗因子。中国专利CN109942756A公开了“一种具有梯度阻尼结构苯丙乳液及可烘烤厚浆型水性阻尼涂料及制备”，其采用幂级加料法制备乳胶粒子，从内部到最外层苯乙烯分布呈现梯度变化，且旨在通过乳胶粒子结构的梯度变化提高阻尼温域，但事实阻尼温域扩宽并不理想，且实验操作复杂，反应时间周期比较长，不利于工厂的实际应用。中国专利CN102408792A公开了“车辆用水性阻尼涂料”，其通过共混两种不同玻璃化温度的丙烯酸酯乳液以达到扩宽阻尼温域的目的，却导致阻尼因子降低，而且阻尼温域增幅不明显。因此，提供一种阻尼温域大且阻尼因子高的阻尼涂料用乳液至关重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液及其制备方法与应用。本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液在阻尼温域变化不大的情况下提高损耗因子，增加阻尼性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，由包括以下成分的原料制备得到：核单体、第一受阻酚、第一交联剂、乳化剂、第一引发剂、pH缓冲剂、壳单体、第二引发剂、第二受阻酚、第二交联剂和水；所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。优选地，所述核单体与壳单体的质量比为30:70。优选地，所述第一交联剂的用量为所述核单体质量的1％～3％；所述第二交联剂的用量为所述壳单体质量的1％～3％；所述第一交联剂与所述第二交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯。优选地，所述第一受阻酚的用量为所述核单体质量的0.00001～30％，所述第二受阻酚的用量为所述壳单体质量的0.00001～30％；所述第一受阻酚和第二受阻酚为受阻酚HP-235或抗氧剂AO-60。优选地，所述乳化剂的用量为核单体和壳单体总质量的1％～3％。优选地，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯和十二烷基硫酸钠。优选地，所述第一引发剂的用量为所述核单体质量的0.5％～1.5％，所述第二引发剂的用量为所述壳单体质量的0.5％～1.5％。优选地，所述pH缓冲剂的用量为核单体和壳单体总质量的0.2％～0.6％；所述水的用量为核单体和壳单体总质量的100％～200％。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的制备方法，包括以下步骤：将核单体、第一交联剂、第一受阻酚、乳化剂和部分水混合，进行预乳化，得到预乳液；向所述预乳液中加入第一引发剂和pH缓冲剂，进行第一聚合反应，得到核乳液；向所述核乳液中加入第二引发剂、壳单体、第二受阻酚和第二交联剂，进行第二聚合反应，得到所述有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液或上述技术方案所述的制备方法得到的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液在阻尼涂料中的应用。本专利技术提供了一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，由包括以下成分的原料制备得到：核单体、第一受阻酚、第一交联剂、乳化剂、第一引发剂、pH缓冲剂、壳单体、第二引发剂、第二受阻酚、第二交联剂和水；所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。本专利技术以甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物作为核结构，丙烯酸丁酯与丙烯酸异辛酯共聚物作为壳结构形成交联互穿网络，有效地增加了丙烯酸酯乳液的阻尼温域，同时在核层与壳层中负载受阻酚，受阻酚中的酚羟基与丙烯酸酯大分子上的酯基形成氢键有效的提高了损耗因子，从而起到协同作用，有效提高了阻尼性能，使其能够用于阻尼涂料中。本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的温域为64～133℃，损耗因子为0.48～0.95。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的制备方法，本专利技术提供的制备方法简单，对环境没有污染。附图说明图1为实例4制备的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液所制胶膜的红外光谱图；图2为实例3制备的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液所制胶膜的动态力学测试曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，由包括以下成分的原料制备得到：核单体、第一受阻酚、第一交联剂、乳化剂、第一引发剂、pH缓冲剂、壳单体、第二引发剂、第二受阻酚、第二交联剂和水；所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。制备本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的原料包括核单体；所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，所述核单体中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的质量比优选为1:1～1.5，进一步优选为1:1。制备本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的原料包括壳单体；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，所述壳单体中丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的质量比优选为1:1～1.5，进一步优选为1:1。在本专利技术中，所述核单体和壳单体的质量比优选为30:70。制备本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的原料包括第一受阻酚，所述第一受阻酚的用量优选为核单体质量的0.00001～30％，进一步优选为5～20％，更优选为10％。在本专利技术中，所述第一受阻酚优选为受阻酚HP-235或抗氧剂AO-60。制备本专利技术提供的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液的原料包括第二受阻酚，所述第二受阻酚的用量优选为壳单体质量的0.00001～30％，进一步优选为5～20％，更优选为10％。在本专利技术中，所述第二受阻酚的种类优选与所述第一受阻酚的种类选择一致，在此不再赘述。在本专利技术中，同一个有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，由包括以下成分的原料制备得到：/n核单体、第一受阻酚、第一交联剂、乳化剂、第一引发剂、pH缓冲剂、壳单体、第二引发剂、第二受阻酚、第二交联剂和水；/n所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，由包括以下成分的原料制备得到：
核单体、第一受阻酚、第一交联剂、乳化剂、第一引发剂、pH缓冲剂、壳单体、第二引发剂、第二受阻酚、第二交联剂和水；
所述核单体为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述壳单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯。


2.根据权利要求1所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，所述核单体与壳单体的质量比为30:70。


3.根据权利要求1所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，所述第一交联剂的用量为所述核单体质量的1％～3％；所述第二交联剂的用量为所述壳单体质量的1％～3％；所述第一交联剂与所述第二交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯。


4.根据权利要求1所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，所述第一受阻酚的用量为所述核单体质量的0.00001～30％，所述第二受阻酚的用量为所述壳单体质量的0.00001～30％；所述第一受阻酚和第二受阻酚为受阻酚HP-235或抗氧剂AO-60。


5.根据权利要求1所述的有机小分子杂化丙烯酸酯互穿网络乳液，其特征在于，所述乳化剂的用量为核单体和壳单体总质量的1％～3％。


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【专利技术属性】
技术研发人员：周超，王喆，张帅，刘思彤，张浩，刘堂宇，洪成宇，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22