一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法，包括：(1)准备反应原料备用；(2)配制乳化剂水溶液；(3)配制聚合引发剂水溶液；(4)配制消残引发剂水溶液；(5)种子乳液聚合；(6)加料聚合；(7)乳液消残，本发明专利技术具有工艺简单，产品稳定性好、阻隔性能高、附着力优，耐水性能佳等优点。佳等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体地说，涉及一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁作为一种重要的结构材料在我们的生产生活中发挥着重要的作用，然而钢铁极易被氧气、湿气及盐雾等腐蚀介质腐蚀失去强度，造成安全事故及经济损失。据统计全球每年因为钢铁腐蚀造成的经济损失高达2.5亿美元，探索简单高效的防腐技术至关重要。聚偏二氯乙烯(PVDC)具有较好的结构对称性，这使得PVDC具有较高的结晶度，再加上碳氯键的强极性及憎水性，使得PVDC对水汽和氧气都具有较好的阻隔性，因此，许多行业专家尝试将PVDC应用于钢铁防腐领域。
[0003]如CN108129926A公开了一种阻隔涂料及其制备方法和应用，其中阻隔涂料按重量份计，包括以下原料组分：10～30份丁苯乳液、60～80份聚偏二氯乙烯乳液、5～10份乙烯
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醋酸乙烯共聚物和0.5～2份助剂。该专利技术以合适的比例在聚偏二氯乙烯乳液中掺混丁苯乳液和乙烯
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醋酸乙烯共聚物以形成相互交叉渗透的混合体系，得到的阻隔涂料粘结力强、具备良好的柔韧性和水蒸气、氧气阻隔性，使用该阻隔涂料涂布后的涂层具备良好的水氧阻隔性。不足之处是该专利技术只是将几种乳液简单混合，其相容性较差，此外膜的强度和耐水性还有待提高。
[0004]再如CN105669890A公开了一种用于制备水性金属防腐涂料的聚偏二氯乙烯乳液及其制备方法，将聚偏二氯乙烯、丙烯酸酯类单体、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、N
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羟甲基丙烯酰胺、乳化剂以及去离子水等进行预乳化，在引发剂作用下，采用种子乳液聚合方法，聚合得到一种乳液稳定性好的聚偏二氯乙烯乳液。通过引入极性单体，增加了乳液与基材的附着力，制备的水性防腐涂料以水为主要分散介质，不含挥发性有机溶剂，环保无毒，与金属基材粘结牢固。不足之处是虽然引入了丙烯酸酯磷酸酯类的单体，提高了涂层对钢铁基材的附着力，但是耐水性和膜的强度较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在克服现有的技术缺陷，提供一种产品稳定性好、阻隔性能高、附着力优，耐水性能佳的互穿网络型PVDC乳液的制备方法。
[0006]为了实现上述目的本专利技术采用的技术方案为：一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)准备反应原料备用
[0008]按重量份数，反应原料组成为：
[0009][0010](2)配制乳化剂水溶液：将乳化剂与30～35％的去离子水配制成乳化剂水溶液；
[0011](3)配制聚合引发剂水溶液：将50％的引发剂与5.5～6.5％的去离子水配制成聚合引发剂水溶液；
[0012](4)配制消残引发剂水溶液：将剩余的引发剂与4～5％的去离子水配制成消残引发剂水溶液；
[0013](5)种子乳液聚合：向聚合釜中加入剩余的去离子水、苯乙烯、有机硅单体、1～3％的偏二氯乙烯单体、4～12％的丙烯酸磷酸酯类单体、4.5～10.5％的交联型单体、2～12％的共聚单体、20～40％的亲水性单体、5～10％的乳化剂水溶液，在80～150rpm搅拌转速下冷分散15～35分钟，升温至45～75℃，加入5～10％的聚合引发剂水溶液进行反应，反应时间0.5～2.5h，得到种子乳液；
[0014](6)加料聚合：在45～75℃温度和80～150rpm搅拌转速下，向上述种子乳液中加入剩余的偏二氯乙烯单体、剩余的丙烯酸磷酸酯类单体、剩余的交联型单体、剩余的共聚单体、剩余的亲水性单体、剩余的乳化剂水溶液、剩余的聚合引发剂水溶液进行反应，反应时间12～15h，得到反应产物；
[0015](7)乳液消残：在45～75℃温度和80～150rpm搅拌转速下，向步骤(6)得到的反应产物中加入消残引发剂水溶液进行反应，反应时间0.5～1.5h，降温，过滤，得到产品。
[0016]作为本专利技术的优选实施方式，在所述种子乳液聚合前对聚合釜抽真空。
[0017]作为本专利技术的优选实施方式，所述有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2
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甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷中的至少一种。
[0018]作为本专利技术的优选实施方式，所述丙烯酸磷酸酯类单体为甲基丙烯酸
‑2‑
羟乙基酯磷酸酯、甲基丙烯酸磷酸酯、2
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甲基丙烯酸乙氧基乙基磷酸酯中的至少一种。
[0019]作为本专利技术的优选实施方式，所述亲水性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
[0020]作为本专利技术的优选实施方式，所述交联型单体为乙二醇双丙烯酸酯、二乙烯基苯、
亚甲基双丙烯酰胺、马来酸二烯丙酯中的至少一种。
[0021]作为本专利技术的优选实施方式，所述共聚单体为丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少两种。
[0022]作为本专利技术的优选实施方式，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十五烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。
[0023]作为本专利技术的优选实施方式，所述引发剂为叔丁基过氧化氢和雕白粉中的混合物。
[0024]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(7)中所述的过滤的滤网目数为250～450目。
[0025]本专利技术的互穿网络型PVDC乳液的制备方法，通过优化投料配方，以及优化聚合工序、反应温度及时间、搅拌转速、投料方式等影响聚合反应的因素，优化了聚合方法。本专利技术通过引入交联单体，使得壳层和核层的分子链形成网络互穿结构，得到了一种稳定性好、阻隔性能高、附着力和耐水性能优、柔韧性佳的互穿网络型PVDC乳液。本专利技术制得的互穿网络型PVDC乳液特别适用于钢铁防腐领域。
[0026]本专利技术中，种子乳液聚合阶段含有两个双键的交联单体与苯乙烯、有机硅单体、偏二氯乙烯单体、丙烯酸磷酸酯类单体、共聚单体、亲水性单体等种子单体反应，交联单体消耗了一个双键还剩一个双键，这样在种子乳液聚合阶段形成了含有一个双键具有反应活性的分子链；在加料聚合阶段，加料聚合的单体对前期种子乳液聚合阶段形成的乳胶粒子具有溶胀作用(聚合和溶胀是同时进行的)，种子乳液聚合阶段形成的乳胶粒子中含有反应活性的分子链会和加料聚合阶段的偏二氯乙烯单体、丙烯酸磷酸酯类单体、交联型单体、共聚单体、亲水性单体等加料单体反应，就会在原来的分子链上形成新的具有反应活性的分子链，如此重复，加上加料单体对种子的溶胀作用，最终形成了以偏二氯乙烯、苯乙烯、有机硅单体、丙烯酸磷酸酯单体等为壳层，以偏二氯乙烯、共聚单体及丙烯酸磷酸酯类单体等为核层的互穿网络结构。
[0027]与现有的技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0028]1.本专利技术制得的互穿网络型PVDC乳液的乳胶粒子的结构为互穿网络结构，使得涂层具有良好的耐水性和强度。本专利技术首先用苯乙烯、有机硅单体、及交联单体等种子单体进行种子聚合，合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互穿网络型PVDC乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备反应原料备用按重量份数，反应原料组成为：(2)配制乳化剂水溶液：将乳化剂与30～35％的去离子水配制成乳化剂水溶液；(3)配制聚合引发剂水溶液：将50％的引发剂与5.5～6.5％的去离子水配制成聚合引发剂水溶液；(4)配制消残引发剂水溶液：将剩余的引发剂与4～5％的去离子水配制成消残引发剂水溶液；(5)种子乳液聚合：向聚合釜中加入剩余的去离子水、苯乙烯、有机硅单体、1～3％的偏二氯乙烯单体、4～12％的丙烯酸磷酸酯类单体、4.5～10.5％的交联型单体、2～12％的共聚单体、20～40％的亲水性单体、5～10％的乳化剂水溶液，在80～150rpm搅拌转速下冷分散15～35分钟，升温至45～75℃，加入5～10％的聚合引发剂水溶液进行反应，反应时间0.5～2.5h，得到种子乳液；(6)加料聚合：在45～75℃温度和80～150rpm搅拌转速下，向上述种子乳液中加入剩余的偏二氯乙烯单体、剩余的丙烯酸磷酸酯类单体、剩余的交联型单体、剩余的共聚单体、剩余的亲水性单体、剩余的乳化剂水溶液、剩余的聚合引发剂水溶液进行反应，反应时间12～15h，得到反应产物；(7)乳液消残：在45～75℃温度和80～150rpm搅拌转速下，向步骤(6)得到的反应产物中加入消残引发剂水溶液进行反应，反应时间0.5～1.5h，降温，过滤，得到产品。2.根据权利要求1所述的互穿网络型PVDC乳液的制备方法，其特征在于，在所述种子乳液聚合前对聚合釜抽真空。3.根据权利要求1所述的互穿网络型...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹作柱，吴宇鹏，吴志刚，王奇，王许飞，熊雄，宋智茹，柴于登，周健，蔡远普，
申请(专利权)人：浙江巨化股份有限公司电化厂，
类型：发明
国别省市：