一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10‑45%、无机硅组份5‑90%、保护胶体0.1‑5%、乳化剂0.1‑5%、引发剂0.2‑2%、水10‑40%，所述保护胶体是指在乳液聚合过程中能够提高乳液胶粒稳定性的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸(钠)、丙烯酸‑烯丙基聚氧乙烯醚共聚物、马来酸酐‑丙烯酸共聚物、马来酸酐‑苯乙烯共聚物、松香及其衍生物、萜烯树脂、石蜡、石油树脂其中的一种或两种以上混合。该耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，无机硅组份在乳液体系中占比很高，长期耐高温可达600℃，短期耐高温可到800℃以上。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种耐高温有机无机杂化乳液，还涉及一种耐高温有机无机杂化乳液的制备方法。
技术介绍
有机高分子材料具有良好的弹性、韧性、耐腐蚀性、加工性等许多优点，但其硬度、耐热性、耐候性等与无机材料相比又有很大差距。有机-无机杂化乳液即是在分子水平或纳米尺度上均一分散的有机-无机复合体。它具有单纯有机材料、无机材料或普通复合材料所不具备的优点。目前市场有机无机杂化涂料多为硅酮交联的丙烯酸树脂以及丙烯酸酯-有机硅杂化涂料，其成本较高且涂料中无机组分的含量少，难以制备高无机组分的产品。如直接采用无机溶胶和有机聚合物乳液物理共混，有机组分和无机组分之间的相容性表现出较大的差异，导致体系破乳、分层，储存性能和使用稳定性差。水玻璃具有较好的成膜性，但其耐水性较差。硅溶胶虽具有较好的耐水性，但其成膜性差。因此针对这一现状，迫切需要设计和生产一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐高温有机无机杂化乳液，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10-45%、无机硅组份5-90%、保护胶体0.1-5%、乳化剂0.1-5%、引发剂0.2-2%、水10-40%。r>优选的，所述丙烯酸酯乳液共聚单体是指能够采用自由基聚合而形成高分子聚合物的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸羟基酯、醚类(甲基)丙烯酸酯、(甲基丙烯酸)交联单体、(甲基)丙烯酸磷酸酯、苯乙烯、丙烯腈、偏氯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、衣康酸、富马酸、丁二烯等其中的一种或两种以上混合；(甲基)丙烯酸烷基酯设置为(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基乙酯、丙烯酸月桂醇酯中的一种或多种；(甲基)丙烯酸芳基酯设置为(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；(甲基)丙烯酸羟基酯设置为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或多种，醚类(甲基)丙烯酸酯设置为甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯中的一种或多种；(甲基丙烯酸)交联单体设置为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。优选的，所述无机硅组分设置为钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、硅溶胶中的一种或多种。优选的，所述保护胶体是指在乳液聚合过程中能够提高乳液胶粒稳定性的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸(钠)、丙烯酸-烯丙基聚氧乙烯醚共聚物、马来酸酐-丙烯酸共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物、松香及其衍生物、萜烯树脂、石蜡、石油树脂其中的一种或两种以上混合。优选的，所述乳化剂是指能使两种或两种以上互不相溶的组分的混合液体形成稳定的乳状液的吐温80、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、乙氧基化烷基酚硫酸铵(CO436)、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠(COPS-1)、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、异构十三醇聚氧乙烯醚等其中的一种或两种以上混合。优选的，所述引发剂是指能够引发自由基乳液聚合的过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等其中的一种或两种以上混合。优选的，所述水设置为工农业用水、河水或地下水经处理后的去离子水。一种耐高温有机无机杂化乳液的制备方法，包括以下步骤：S1、分别称取所需原料；S2、加入丙烯酸酯乳液共聚单体1/3的水和总乳化剂用量2/3的乳化剂制备预乳化液；S3、将剩余水量和乳化剂加入反应釜溶液分散后，缓慢加入无机硅组分，然后加入保护胶和约1/5量的预乳化液；加入适量引发剂并升温至80℃进行反应制备种子乳液，直至反应温度平稳；S4、80℃下滴加剩余预乳化液和剩余引发剂溶液，滴加时间设置为2小时；S5、滴加完成后保温两小时直至反应完全。本专利技术的技术效果和优点：该耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，乳化剂的设计，能使得无机硅组份的水玻璃和硅溶胶形成乳液，从而保证成膜性和疏水性均强大的效果，保护胶体能够提升融合稳定性，保证使用效果；乳化剂还能使得有机组分和无机组份相容，保证乳液的成型效果；该产品中无机硅组份占比很大，尤其水玻璃这块，从而保证效果；成品数据显示长期耐高温可达600℃，短期耐高温可到800℃以上；该耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，无机硅组份在乳液体系中占比很高，长期耐高温可达600℃，短期耐高温可到800℃以上。具体实施方式下面将结合本专利技术的内容，对本
技术实现思路
中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的内容仅仅是本专利技术一部分内容，而不是全部的内容。基于本专利技术中的内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他内容，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术提供了一种耐高温有机无机杂化乳液，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10%、无机硅组份5%、保护胶体0.1%、乳化剂0.1%、引发剂0.2%、水10%，水的含量依据无机硅组份数量最终而定。具体的，所述丙烯酸酯乳液共聚单体是指能够采用自由基聚合而形成高分子聚合物的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸羟基酯、醚类(甲基)丙烯酸酯、(甲基丙烯酸)交联单体、(甲基)丙烯酸磷酸酯、苯乙烯、丙烯腈、偏氯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、衣康酸、富马酸、丁二烯等其中的一种或两种以上混合；(甲基)丙烯酸烷基酯设置为(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基乙酯、丙烯酸月桂醇酯中的一种或多种；(甲基)丙烯酸芳基酯设置为(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；(甲基)丙烯酸羟基酯设置为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或多种，醚类(甲基)丙烯酸酯设置为甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯中的一种或多种；(甲基丙烯酸)交联单体设置为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。具体的，所述无机硅组分设置为钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、硅溶胶中的一种或多种。具体的，所述保护胶体是指在乳液聚合过程中能够提高乳液胶粒稳定性的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸(钠)、丙烯酸-烯丙基聚氧乙烯醚共聚物、马来酸酐-丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温有机无机杂化乳液，其特征在于，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10-45%、无机硅组份5-90%、保护胶体0.1-5%、乳化剂0.1-5%、引发剂0.2-2%、水10-40%。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温有机无机杂化乳液，其特征在于，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10-45%、无机硅组份5-90%、保护胶体0.1-5%、乳化剂0.1-5%、引发剂0.2-2%、水10-40%。


2.根据权利要求1所述一种耐高温有机无机杂化乳液，其特征在于：所述丙烯酸酯乳液共聚单体是指能够采用自由基聚合而形成高分子聚合物的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸羟基酯、醚类(甲基)丙烯酸酯、(甲基丙烯酸)交联单体、(甲基)丙烯酸磷酸酯、苯乙烯、丙烯腈、偏氯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、衣康酸、富马酸、丁二烯等其中的一种或两种以上混合；
(甲基)丙烯酸烷基酯设置为(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基乙酯、丙烯酸月桂醇酯中的一种或多种；
(甲基)丙烯酸芳基酯设置为(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；
(甲基)丙烯酸羟基酯设置为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或多种，醚类(甲基)丙烯酸酯设置为甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯中的一种或多种；
(甲基丙烯酸)交联单体设置为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述一种耐高温有机无机杂化乳液，其特征在于：所述无机硅组分设置为钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、硅溶胶中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝财，张翰文，刘琳，
申请(专利权)人：锦州天壹新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21