一种室温自交联阳离子聚合物乳液及其制备方法和包含该乳液的水性涂料技术

本发明专利技术属于乳液技术领域。本发明专利技术提供了一种室温自交联阳离子聚合物乳液，由包含如下质量份的原料制备得到：丙烯酸酯类单体40～100份；卤化氮正阳离子单体2～10份；含卤素的乙烯基单体1～5份；有机硅氧烷单体1～5份；引发剂0.2～1份；乳化剂1～5份；水60～150份；浓盐酸0.01～0.05份；1,6

【技术实现步骤摘要】
一种室温自交联阳离子聚合物乳液及其制备方法和包含该乳液的水性涂料


[0001]本专利技术涉及乳液
，尤其涉及一种室温自交联阳离子聚合物乳液及其制备方法和包含该乳液的水性涂料。

技术介绍

[0002]在家庭、学校、医院、酒店等场所，人们通常会在物体表面涂覆具有抗菌功能的涂料以减少微生物的滋生和传播，而且常常使用浓度为75％的酒精对物体表面进行进一步的消毒处理。但是，市售的抗菌涂料普遍存在着漆膜耐乙醇擦拭性能不佳的问题，长期反复擦拭会对漆膜产生不可逆的破坏作用，并会影响到其抗菌效果。因此，漆膜在成膜过程中交联是十分必要的，可大幅提高漆膜的机械强度、耐乙醇擦拭性等性能。然而，阴离子聚合物乳液中常用的乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯/己二酸二酰肼或双丙酮丙烯酰胺/己二酸二酰肼交联体系会出现稳定性差等诸多问题。此外，引入偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷或γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷能够起到一定的交联作用，但成膜后仍存在交联度低、耐水白性差、耐75％的乙醇水溶液擦拭性能不佳的问题。
[0003]因此，研究开发一种提高交联度、耐水白性、耐乙醇水溶液擦拭性、稳定性、机械性能和抗菌性的聚合物乳液，具有非常重要的价值和意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种室温自交联阳离子聚合物乳液及包含该乳液的水性涂料。本专利技术的室温自交联阳离子聚合物乳液的粒径小，凝胶率低，钙离子稳定性、机械稳定性和放置稳定性良好；由室温自交联阳离子聚合物乳液作为成膜物质制备的水性涂料为室温自交联型水性涂料，其漆膜交联度大，硬度高，耐水白性、耐水性、耐碱性能和耐75％的乙醇水溶液擦拭性能优异，同时还兼具优异的抗菌和抗病毒性能。
[0005]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：
[0006]本专利技术提供了一种室温自交联阳离子聚合物乳液，由包含如下质量份的原料制备得到：
[0007][0008][0009]作为优选，所述丙烯酸酯类单体包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种。
[0010]作为优选，所述卤化氮正阳离子单体包含甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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乙基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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乙基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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丁基溴氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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丁基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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戊基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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戊基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十二烷基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十二烷基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十六烷基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十六烷基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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苄基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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苄基氯化铵、乙烯基吡啶
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乙基溴化铵、乙烯基吡啶
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乙基氯化铵、乙烯基吡啶
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丁基溴化铵、乙烯基吡啶
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丁基氯化铵、乙烯基吡啶
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戊基溴化铵、乙烯基吡啶
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戊基氯化铵、乙烯基吡啶
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十二基溴化铵、乙烯基吡啶
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十二基氯化铵、乙烯基吡啶
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十六基溴化铵、乙烯基吡啶
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十六基氯化铵、乙烯基吡啶
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苄基溴化铵和乙烯基吡啶
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苄基氯化铵中的一种或几种。
[0011]作为优选，所述含卤素的乙烯基单体包含对溴甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、2
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溴乙基乙烯基醚、2
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氯乙基乙烯基醚、溴乙酸乙烯酯和氯乙酸乙烯酯中的一种或几种；
[0012]所述有机硅氧烷单体包含乙烯基三乙氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β
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甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种；
[0013]所述引发剂包含偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或几种；
[0014]所述浓盐酸的质量分数为28～37％。
[0015]作为优选，所述乳化剂包含阳离子型乳化剂和非离子型乳化剂；
[0016]所述阳离子型乳化剂包含十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基溴化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种；
[0017]所述非离子型乳化剂包含LCN287、LCN407、PE6100和TX30中的一种或几种；
[0018]所述阳离子型乳化剂和非离子型乳化剂的质量比为0.2～4:1。
[0019]本专利技术还提供了一种所述的室温自交联阳离子聚合物乳液的制备方法，包含如下步骤：
[0020]1)将水、第一部分乳化剂、第一部分丙烯酸酯类单体、第一部分卤化氮正阳离子单体、第一部分含卤素的乙烯基单体、第一部分有机硅氧烷单体和第一部分浓盐酸混合，得到
混合物；
[0021]2)将混合物、第一部分引发剂和水进行反应，得到种子聚合物乳液；
[0022]3)将第二部分卤化氮正阳离子单体、第二部分乳化剂、水、第二部分丙烯酸酯类单体、第二部分含卤素的乙烯基单体、第二部分有机硅氧烷单体和第二部分浓盐酸混合，得到预乳液；
[0023]4)将第二部分引发剂与水得到的溶液和预乳液独立的滴加到种子聚合物乳液中进行聚合反应，得到阳离子聚合物乳液；
[0024]5)将阳离子聚合物乳液、1,6
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己二胺和水混合，得到室温自交联阳离子聚合物乳液。
[0025]作为优选，步骤1)所述第一部分乳化剂和步骤3)所述第二部分乳化剂的质量比为0.3～1.5:0.7～3.5；
[0026]步骤1)所述第一部分丙烯酸酯类单体和步骤3)所述第二部分丙烯酸酯类单体的质量比为2～5:38～95；
[0027]步骤1)所述第一部分卤化氮正阳离子单体和步骤3)所述第二部分卤化氮正阳离子单体的质量比为0.1～0.6:1.9～9.4；
[0028]步骤1)所述第一部分含卤素的乙烯基单体和步骤3)所述第二部分含卤素的乙烯基单体的质量比为0.05～0.5:0.95～4.5；
[0029]步骤1)所述第一部分有机硅氧烷单体和步骤3)所述第二部分有机硅氧烷单体的质量比为0.05～0.5:0.95～4.5；
[0030]步骤1)所述水、步骤2)所述水、步骤3)所述水、步骤4)所述水和步骤5)所述水的质量比为12～40:1.2～3.2:44～98.8:2～6:0.8～2；
[0031]步骤2)所述第一部分引发剂和步骤4)所述第二部分引发剂的质量比为0.05～0.2:0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室温自交联阳离子聚合物乳液，其特征在于，由包含如下质量份的原料制备得到：2.根据权利要求1所述的室温自交联阳离子聚合物乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的室温自交联阳离子聚合物乳液，其特征在于，所述卤化氮正阳离子单体包含甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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乙基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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乙基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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丁基溴氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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丁基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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戊基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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戊基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十二烷基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十二烷基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十六烷基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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十六烷基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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苄基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯
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苄基氯化铵、乙烯基吡啶
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乙基溴化铵、乙烯基吡啶
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乙基氯化铵、乙烯基吡啶
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丁基溴化铵、乙烯基吡啶
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丁基氯化铵、乙烯基吡啶
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戊基溴化铵、乙烯基吡啶
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戊基氯化铵、乙烯基吡啶
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十二基溴化铵、乙烯基吡啶
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十二基氯化铵、乙烯基吡啶
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十六基溴化铵、乙烯基吡啶
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十六基氯化铵、乙烯基吡啶
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苄基溴化铵和乙烯基吡啶
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苄基氯化铵中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的室温自交联阳离子聚合物乳液，其特征在于，所述含卤素的乙烯基单体包含对溴甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、2
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溴乙基乙烯基醚、2
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氯乙基乙烯基醚、溴乙酸乙烯酯和氯乙酸乙烯酯中的一种或几种；所述有机硅氧烷单体包含乙烯基三乙氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β
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甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种；所述引发剂包含偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或几种；所述浓盐酸的质量分数为28～37％。5.根据权利要求4所述的室温自交联阳离子聚合物乳液，其特征在于，所述乳化剂包含阳离子型乳化剂和非离子型乳化剂；所述阳离子型乳化剂包含十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基
三甲基溴化铵、十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李效玉，崔嘉良，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：