一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液及其制备方法，包括以下步骤：使用反应型乳化剂和马来酸酐对溶解在己烷中的聚乙烯蜡进行接枝改性，然后将己烷脱除，后经中和剂中和后加入乳化剂并分散在水中得到聚乙烯蜡水分散体；在聚乙烯蜡水分散粒子表面使用丁二烯进行乳液聚合，得到具有丁二烯壳层的聚乙烯蜡乳液，然后使用丙烯酸酯类单体和亲水单体进行乳液聚合得到内核为聚乙烯蜡、中间层为聚丁二烯、壳层为丙烯酸酯聚合物的乳液。利用本发明专利技术所制备的聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液进一步制备得到到涂料，具有优异的耐污渍性。具有优异的耐污渍性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子领域，具体涉及一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂料是日常生活中用于物体表面防护的重要保护层，如墙面、木器、金属表面等都需要使用涂料来保护。日常生活中常见的污渍种类繁多，很容易对物体表面涂料造成污染，而水性涂料中大多使用乳液作为涂料中的成膜物质，因此，乳液成膜后对污渍的防护作用成为重要技术指标。
[0003]CN114763398 A公开了一种耐污渍丙烯酸树脂乳液的制备方法，其通过控制乳液中水溶性寡聚物的含量，避免乳液中水溶性寡聚物在乳胶漆成膜过程中形成亲水通道，有效隔离亲水性污渍，提升漆膜耐污渍性能，但其并不能增强漆膜自身组成材料的疏水性。
[0004]CN 111349371 A公开了一种耐污渍乳液及其制备方法和用途，其乳液由疏水且有交联的核和亲水且线性的壳构成，其疏水壳提供了较好的耐污渍性，但并未从树脂结构上改变丙烯酸乳液或苯丙乳液的疏水性。
[0005]现有的耐污渍乳液大多是使用特殊的可聚合单体或采用核壳结构等手段来提高乳液的疏水性，从而提高其成膜后的耐污渍性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的专利技术目的是提供一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液及其制备方法，其利用聚乙烯蜡对丙烯酸乳液进行改性，从而获得了良好的疏水性，使得乳液成膜后具有优异的耐污渍性。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0009]首先使用反应型乳化剂和马来酸酐对溶解在己烷中的聚乙烯蜡进行接枝改性，然后将己烷脱除，后经中和剂中和后加入乳化剂并分散在水中得到聚乙烯蜡水分散体；在聚乙烯蜡水分散粒子表面使用丁二烯进行乳液聚合，得到具有丁二烯壳层的聚乙烯蜡乳液，然后使用丙烯酸酯类单体和亲水单体进行乳液聚合得到内核为聚乙烯蜡、中间层为聚丁二烯、壳层为丙烯酸酯聚合物的乳液。
[0010]在一个具体的实施例中，所述制备方法包括以下步骤：
[0011](1)将聚乙烯蜡、己烷加入到反应釜中，升温并搅拌均匀，待聚乙烯蜡与己烷混合均匀后，向反应釜中加入反应型乳化剂、马来酸酐，引发剂(I)进行接枝聚合反应；
[0012](2)待反应体系中马来酸酐含量≤500ppm时，将体系压力调整至≤10kpa进行己烷脱除，当体系中己烷含量≤1％时，向体系中加入中和剂、乳化剂、水并分散均匀，将体系温度降至80℃
‑
95℃，向体系中加入丁二烯、引发剂(II)继续进行聚合反应；
[0013](3)待体系中丁二烯含量≤1000ppm时，向体系中加入(甲基)丙烯酸酯类单体、亲水单体、引发剂(II)、乳化剂、缓冲剂、水混合均匀后加入反应体系中进行聚合反应，待体系
中丙烯酸酯类单体残留量≤500ppm时，加入硅烷偶联剂并搅拌均匀，得到聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液。
[0014]本专利技术所述步骤(1)中聚乙烯蜡用量为40
‑
80重量份，优选为50
‑
70重量份；己烷用量为80
‑
150重量份，优选为100
‑
130重量份；升温的温度为120℃
‑
150℃，优选为130℃
‑
140℃；反应型乳化剂用量为2
‑
9重量份，优选为4
‑
8重量份；马来酸酐用量为4
‑
10重量份，优选为6
‑
9重量份；引发剂(I)用量为2
‑
7重量份，优选为3
‑
6重量份。
[0015]所述步骤(2)中中和剂用量为6
‑
11重量份，优选为7
‑
9重量份；乳化剂用量为2
‑
4份，优选为2.5
‑
3.5重量份；水用量为80
‑
150重量份；体系温度降低至83℃
‑
92℃；丁二烯用量为8
‑
14重量份，优选为9
‑
12重量份；引发剂(II)用量为0.5
‑
1重量份，优选为2.5
‑
4.5重量份。
[0016]所述步骤(3)中丙烯酸酯类单体用量为150
‑
250重量份，优选为170
‑
230重量份；亲水单体用量为3
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5重量份，优选为3.3
‑
4.6重量份；引发剂(II)用量为2
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5重量份，优选为0.6
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0.9重量份；乳化剂用量为4
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6重量份，优选为4.7
‑
5.6重量份；缓冲剂用量为7
‑
10重量份，优选为8
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9.2重量份；水用量为250
‑
400重量份，优选为270
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350重量份；硅烷偶联剂用量为3
‑
9重量份，优选为4
‑
8重量份。
[0017]本专利技术所述步骤(1)中聚乙烯蜡的相对分子量为1000
‑
3000，优选1300
‑
2600(例如泰国SQI公司型号H108或H110聚乙烯蜡)。
[0018]本专利技术所述步骤(1)中反应型乳化剂为烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、含双键的烷基磺基琥珀酸酯盐中的一种或两种，所述烯丙基烷基聚氧乙烯醚硫酸盐(例如ADEKA REASOAP乳化剂SR
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10、SR
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20、SE
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10N，上海忠诚公司的乳化剂V
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10s、V
‑
20s、V
‑
1025s、NRS
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10)，所述含双键的烷基磺基琥珀酸酯盐(例如上海忠诚公司的M
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12S、M
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16S、M
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20S，三洋化成的JS
‑
2)，优选含双键的烷基磺基琥珀酸酯盐。
[0019]本专利技术所述步骤(1)中引发剂(I)为1小时半衰期温度为90℃
‑
150℃的过氧化物热引发剂，优选过氧化二苯甲酰和/或二叔丁基过氧化物。
[0020]本专利技术所述步骤(2)中中和剂为氨水、三乙胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺中的一种或多种，优选氨水和/或乙醇胺。
[0021]本专利技术所述步骤(2)和(3)中乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、磺基琥珀酸双酯钠盐(例如索尔维公司的DES
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30)、烷基聚氧乙烯醚、烯丙基烷基硫酸盐中的一种或多种，优选十二烷基硫酸钠和/或磺基琥珀酸双酯钠盐；
[0022]本专利技术所述步骤(2)和(3)中引发剂(II)为热引发剂(例如硫酸钾、过硫酸氢、过硫酸钠、过硫酸铵)，优选过硫酸钾和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：使用反应型乳化剂和马来酸酐对溶解在己烷中的聚乙烯蜡进行接枝改性，然后将己烷脱除，后经中和剂中和后加入乳化剂并分散在水中得到聚乙烯蜡水分散体；在聚乙烯蜡水分散粒子表面使用丁二烯进行乳液聚合，得到具有丁二烯壳层的聚乙烯蜡乳液，然后使用丙烯酸酯类单体和亲水单体进行乳液聚合得到内核为聚乙烯蜡、中间层为聚丁二烯、壳层为丙烯酸酯聚合物的乳液。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚乙烯蜡、己烷加入到反应釜中，升温并搅拌均匀，待聚乙烯蜡与己烷混合均匀后，向反应釜中加入反应型乳化剂、马来酸酐，引发剂(I)进行接枝聚合反应；(2)待反应体系中马来酸酐含量≤500ppm时，将体系压力调整至≤10kpa进行己烷脱除，当体系中己烷含量≤1％时，向体系中加入中和剂、乳化剂、水并分散均匀，将体系温度降至80℃
‑
95℃，向体系中加入丁二烯、引发剂(II)继续进行聚合反应；(3)待体系中丁二烯含量≤1000ppm时，向体系中加入(甲基)丙烯酸酯类单体、亲水单体、引发剂(II)、乳化剂、缓冲剂、水混合均匀后加入反应体系中进行聚合反应，待体系中丙烯酸酯类单体残留量≤500ppm时，加入硅烷偶联剂并搅拌均匀，得到聚乙烯蜡改性丙烯酸乳液。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚乙烯蜡用量为40
‑
80重量份，优选为50
‑
70重量份；己烷用量为80
‑
150重量份，优选为100
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130重量份；升温的温度为120℃
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150℃，优选为130℃
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140℃；反应型乳化剂用量为2
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9重量份，优选为4
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8重量份；马来酸酐用量为4
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10重量份，优选为6
‑
9重量份；引发剂(I)用量为2
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7重量份，优选为3
‑
6重量份。4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中中和剂用量为6
‑
11重量份，优选为7
‑
9重量份；乳化剂用量为2
‑
4份，优选为2.5
‑
3.5重量份；水用量为80
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150重量份；体系温度降低至83℃
‑
92℃；丁二烯用量为8
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14重量份，优选为9
‑
12重量份；引发剂(II)用量为0.5
‑
1重量份，优选为2.5
‑
4.5重量份。5.如权利要求2
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中丙烯酸酯类单体用量为150
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250重量份，优选为170
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230重量份；亲水单体用量为3
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩强，张建新，王艳丽，王琪，徐彦龙，田宇，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：