一种水性复合乳液制造技术

本发明专利技术涉及一种水性复合乳液及其制备方法，本发明专利技术所述的一种水性复合乳液，包括以下重量份数的原料组成：丙烯酸50‑70份、甲基丙烯酸50‑70份、环氧树脂100‑200份，有机氟单体30‑50份、复合乳化剂3‑8份、聚乙烯醇3‑8份、pH缓冲剂0.5‑2份、去离子水50‑100份、有机过氧化物3‑5份、过硫酸钾2‑4份、丙二醇丁醚10‑20份，三乙胺1‑3份。本发明专利技术采用丙烯酸对环氧树脂进行改性，能显著提高树脂的各项性能，另外又在乳化中加入有机氟单体，氟的加入可以提升树脂的疏水性和耐污性。本发明专利技术还提供一种制备该水性复合乳液的方法，先制得预乳化溶液，通过添加引发剂、助溶剂并控制滴加时间等操作来进行乳化反应，使得反应更加彻底，且合成过程中更容易控制，适用于工业化生产。

Waterborne composite emulsion

【技术实现步骤摘要】
一种水性复合乳液
本专利技术涉及高分子合成领域，具体地涉及一种水性复合乳液。技术背景水性涂料是指用水作溶剂或分散介质的涂料，具有防护性好和耐腐蚀性好等优点，而且与油性涂料相比，水性涂料的生产可以节省资源，生产和使用过程中的污染小，因此应用越来越广泛。环氧树脂具有优异的附着性、耐腐蚀性、热稳定性和耐化学品性，主要用于涂料、粘合剂和复合材料等领域，但是环氧树脂交联固化后往往比较脆，需要进行改性后才能使用。丙烯酸类树脂结构一般为链状的线性结构，交联密度低，涂层存在“热黏冷脆”的缺点，防腐性能和附着力等均不理想，会影响其应用。现在已经陆续报道将环氧和丙烯酸树脂结合起来的，形成复合乳液，以发挥各自优势，但是，单单是这两种单体的结合涂料性能依然有限，比如耐水性、稳定性等方面仍有不足。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种水性复合乳液，以有效解决现有技术的不足之处。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水性复合乳液，包括以下重量份数的原料组成：丙烯酸50-70份、甲基丙烯酸50-70份、环氧树脂100-200份，有机氟单体30-50份、复合乳化剂3-8份、聚乙烯醇3-8份、pH缓冲剂0.5-2份、去离子水50-100份、有机过氧化物3-5份、过硫酸钾2-4份、丙二醇丁醚10-20份，三乙胺1-3份；所述有机氟单体为丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯。与现有技术相比，本专利技术所述的水性复合乳液，采用丙烯酸对环氧树脂进行改性，能显著提高树脂的各项性能，另外又在乳化中加入有机氟单体，氟的加入可以提升树脂的疏水性和耐污性，且添加了助剂聚乙烯醇以及助溶剂丙二醇丁醚，能增加乳化体系的稳定性。进一步地，所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成，且两者的重量比为1:1；所述阴离子乳化剂为烷基醇聚氧乙烯硫酸铵，所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚。进一步地，所述有机过氧化物选用过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸、过氧化二乙丙苯中的一种或几种。进一步地，所述环氧树脂为甘油环氧树脂或者为双酚A环氧树脂。进一步地，所述pH缓冲剂为碳酸铵。本专利技术还提出一种水性复合乳液的制备方法，包括如下步骤：(1)丙烯酸改性环氧树脂的制备；将丙烯酸或甲基丙烯酸、聚乙烯醇、三乙胺混合均匀并滴加入环氧树脂中，并同时升温至80-100度，滴加时间控制在40-70分钟，滴加结束后，控制温度为95-100度，反应1-2个小时，降温即得丙烯酸改性环氧树脂；(2)复合乳液的制备：取丙二醇丁醚、1/3的复合乳化剂溶解于去离子水中搅拌均匀，加入有机氟单体进行乳化，搅拌3-7分钟，再依次加入步骤(1)中所得的丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸或甲基丙烯酸，进行预乳化30分钟，得到预乳化溶液；再向预乳化溶液中加入剩余的2/3的复合乳化剂，升温至60-70度，再加入过硫酸钾和有机过氧化物并控制在1.5-2h内滴加完成，然后加热至85-90度，保持温度不变反应2小时，降温用pH缓冲剂调节溶液的pH为7-8，过滤即得水性复合乳液。与现有技术相比，本专利技术所述的水性复合乳液的制备方法，先制得丙烯酸改性的环氧树脂，在此过程中添加了催化剂三乙胺、分散剂聚乙烯醇，然后在与丙烯酸单体、有机氟单体进行预乳化得到预乳化溶液，再通过添加引发剂、助溶剂并控制滴加时间等操作来进行乳化反应，使得反应更加彻底，且合成过程中更容易控制，适用于工业化生产。为了更好地理解和实施，下面详细说明本专利技术。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。一种水性复合乳液，包括以下重量份数的原料组成：丙烯酸50-70份、甲基丙烯酸50-70份、环氧树脂100-200份，有机氟单体30-50份、复合乳化剂3-8份、聚乙烯醇3-8份、pH缓冲剂0.5-2份、去离子水50-100份、有机过氧化物3-5份、过硫酸钾2-4份、丙二醇丁醚10-20份，三乙胺1-3份；所述有机氟单体为丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯。优选的，所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成，且两者的重量比为1:1；所述阴离子乳化剂为烷基醇聚氧乙烯硫酸铵，所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚。优选的，所述有机过氧化物选用过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸、过氧化二乙丙苯中的一种或几种。优选的，所述环氧树脂为甘油环氧树脂或者为双酚A环氧树脂。优选的，所述pH缓冲剂为碳酸铵。其制备方法通过具体实施例来说明实施例1一种水性复合乳液的制备方法，包括如下步骤：(1)丙烯酸改性环氧树脂的制备；将丙烯酸50份、聚乙烯醇5份、三乙胺2份混合均匀并滴加入150份甘油环氧树脂中，并同时升温至80-100度，滴加时间控制在40-70分钟，滴加结束后，控制温度为95-100度，反应1-2个小时，降温即得丙烯酸改性环氧树脂；(2)复合乳液的制备：取丙二醇丁醚10份、2份复合乳化剂溶解于100份去离子水中并搅拌，所述复合乳化剂由烷基醇聚氧乙烯硫酸铵和异构醇聚氧乙烯醚混合复配组成，且两者的重量比为1:1。加入丙烯酸六氟丁酯30份进行乳化，搅拌3-7分钟，再依次加入步骤(1)中所得的丙烯酸改性环氧树脂、甲基丙烯酸50份，进行预乳化30分钟，得到预乳化溶液；再向预乳化溶液中加入剩余4份复合乳化剂，升温至60-70度，再加入过硫酸钾2份和过氧化苯甲酸5份，并控制在1.5-2h内滴加完成，然后加热至85-90度，保持温度不变反应2小时，降温用碳酸铵调节溶液的pH为7-8，过滤即得水性复合乳液。实施例2一种水性复合乳液的制备方法，包括如下步骤：(1)丙烯酸改性环氧树脂的制备；将甲基丙烯酸70份、聚乙烯醇8份、三乙胺3份混合均匀并滴加入200份双酚A环氧树脂中，并同时升温至80-100度，滴加时间控制在40-70分钟，滴加结束后，控制温度为95-100度，反应1-2个小时，降温即得丙烯酸改性环氧树脂；(2)复合乳液的制备：取丙二醇丁醚15份、2.5份复合乳化剂溶解于80份去离子水中并搅拌，所述复合乳化剂由烷基醇聚氧乙烯硫酸铵和异构醇聚氧乙烯醚混合复配组成，且两者的重量比为1:1。加入甲基丙烯酸三氟乙酯50份进行乳化，搅拌3-7分钟，再依次加入步骤(1)中所得的丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸60份，进行预乳化30分钟，得到预乳化溶液；再向预乳化溶液中加入剩余4份复合乳化剂，升温至60-70度，再加入过硫酸钾3份和过氧化二乙丙苯4份，并控制在1.5-2h内滴加完成，然后加热至85-90度，保持温度不变反应2小时，降温用碳酸铵调节溶液的pH为7-8，过滤即得水性复合乳液。实施例3一种水性复合乳液的制备方法，包括如下步骤：(1)丙烯酸改性环氧树脂的制备；将丙烯酸60份、聚乙烯醇6份、三乙胺1份混合均匀并滴加入100份双酚A环氧树脂中，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性复合乳液，其特征在于，包括以下重量份数的原料组成：丙烯酸50-70份、甲基丙烯酸50-70份、环氧树脂100-200份，有机氟单体30-50份、复合乳化剂3-8份、聚乙烯醇3-8份、pH缓冲剂0.5-2份、去离子水50-100份、有机过氧化物3-5份、过硫酸钾2-4份、丙二醇丁醚10-20份，三乙胺1-3份；所述有机氟单体为丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性复合乳液，其特征在于，包括以下重量份数的原料组成：丙烯酸50-70份、甲基丙烯酸50-70份、环氧树脂100-200份，有机氟单体30-50份、复合乳化剂3-8份、聚乙烯醇3-8份、pH缓冲剂0.5-2份、去离子水50-100份、有机过氧化物3-5份、过硫酸钾2-4份、丙二醇丁醚10-20份，三乙胺1-3份；所述有机氟单体为丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯。


2.如权利要求1所述的一种水性复合乳液，其特征在于，所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成，且两者的重量比为1:1；所述阴离子乳化剂为烷基醇聚氧乙烯硫酸铵，所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚。


3.如权利要求1所述的一种水性复合乳液，其特征在于，所述有机过氧化物选用过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸、过氧化二乙丙苯中的一种或几种。


4.如权利要求1所述的一种水性复合乳液，其特征在于，所述环氧树脂为甘油环氧树脂或者为双酚A环氧树脂。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈潮佐，
申请(专利权)人：江门市金桥新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44