【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯酸酯改性剂合成，具体为一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液、制备方法及在板材防开裂中的应用。
技术介绍
1、浸渍胶膜纸饰面人造板因其表面花色丰富、视觉效果好，且具有较好的耐磨、耐热、耐香烟灼烧、耐污染等多种性能，是重要的室内家具装饰装修用材。浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板(俗称生态板)，作为饰面人造板重要成员，自2010年以来飞速发展，市场份额占比达到50％-70％。2018年该产品产量超过1500万m2，创造市场价值7000多亿元，具有良好的应用前景。然而，相比浸渍胶膜纸饰面刨花板和纤维板，饰面胶合板和细木工在生产和使用过程中表面易产生裂纹等缺陷，严重制约了浸渍胶膜纸饰面人造板的发展。其主要原因可能是由于胶合板和细木工板表面平整度和尺寸稳定性较差，同时与浸渍胶膜纸饰面时界面结合力较弱引起的。
2、现有的解决方案主要是在浸渍胶膜纸与基材之间覆贴一层薄纤维板、酚醛树脂浸渍牛皮纸或者重组装饰单板作为缓冲板，以改善基材表面平整度并减少由于表层尺寸不稳定导致的开裂，但饰面过程需经历两次铺装与热压，操作比较繁琐(刘逸凡等，中国人造板，2021)；或者通过控制和降低表层单板含水率的方法(池永亮,中国人造板,2017)，但此方法所生产产品仅适用于环境相对湿度变化较小地区，在相对湿度变化较大地区使用时，仍然会产生裂纹等现象。也有对浸渍树脂进行改性处理，添加柔性长链聚合物树脂如聚乙二醇、邻苯二甲酸二烯丙酯、聚氨酯-丙烯酸酯(zhou et al.,european journal of wood andwood pr
3、超支化聚合物是一种具有高度分支结构的树枝状聚合物。与线性聚合物相比，超支化聚合物分子支化点多，分子链缠绕少，不易结晶，溶解性高，对体系粘度的影响较小，且分子中可带有许多的官能团端基，对其进行修饰后可以赋予材料更多的性能。水性超支化聚合物作为超支化聚合物的一个重要分支，因其在水中具有良好的溶解性，可以用水作为载体对材料进行改性而受到研究人员的关注。专利号201910891448.x公开了一种以水性超支化聚丙烯酸酯乳液的制备方法，并通过浸渍改性能够与木材的羟基反应，提高木材的尺寸稳定性。
4、因此，通过涂饰水性超支化聚合物接枝到胶合板和细木工板表面，与表面羟基反应提高表面平整度与尺寸稳定性；同时使超支化端基含有能与三聚氰胺-甲醛树脂反应的官能团，在热压过程中穿插进入浸渍胶膜纸内部，并完全固化产生物理化学锚固作用，增强界面结合力，可防止裂纹产生。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液、制备方法及在板材防开裂中的应用，本专利技术利用三元胺和二元缩水甘油醚反应形成末端带有氨基的水性超支化预聚体，再与侧链有环氧官能团的聚丙烯酸酯乳液反应，接枝在聚丙烯酸酯上，形成水性超支化聚丙烯酸酯乳液；通过硅烷偶联作用将超支化聚丙烯酸酯接枝到胶合板等单板类人造板表面，制得改性板材，使板材表面疏水性、尺寸稳定性和平整度提高。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，按重量份分别包括以下组分：
4、
5、优选的，所述丙烯酸硬单体和丙烯酸软单体不包含苯环、羟基、羧基、氰基功能性官能团；
6、丙烯酸酯硬单体进一步限定为甲基丙烯酸甲酯；
7、丙烯酸酯软单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯中的一种或几种。
8、优选的，所述不饱和硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种；
9、所述非离子型乳化剂选自np系列的烷基酚聚氧乙烯醚，进一步限定为np-10至np-20；
10、所述阴离子型乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠盐中的一种或几种。
11、优选的，所述引发剂为过硫酸盐，进一步限定为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种；
12、所述ph调节剂选自氨水、碳酸氢钠或碳酸钠中的一种或多种；
13、所述保护胶体为聚乙烯醇1788。
14、一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备方法，用于制备所述水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，包括以下步骤：
15、s1.超支化预聚体的制备：
16、将二乙烯三胺溶于甲醇中，加入带有搅拌桨、温度计和冷凝管的三口烧瓶中搅拌，在氮气保护下升温至65℃开始滴加乙二醇二缩水甘油醚，滴加完毕之后保持该温度搅拌2-4小时，之后在旋转蒸发仪中减压除去甲醇，制得超支化预聚体；
17、s2.种子乳液的制备：
18、将现有质量份中1/3的丙烯酸酯硬单体、1/3的丙烯酸酯软单体、1/3的丙烯酸缩水甘油酯、1/3的引发剂和全部的ph调节剂、非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、保护胶体和去离子水，加入带有搅拌桨、温度计和冷凝管的三口烧瓶中搅拌均匀，并升温至55-65℃反应至蓝光出现，制得种子乳液；
19、s3.水性丙烯酸酯乳液的制备：
20、将剩余的丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，并与剩余的引发剂在55-65℃的条件下，分别同时滴加至种子乳液，当滴加液体剩余体积1/3左右时，在剩余液体中加入全部不饱和硅烷，并继续滴加，所有液体在1小时之内滴加完毕，保持搅拌速度并升温至80-85℃反应2-4小时后冷却至室温，用纱布过滤，制得水性丙烯酸酯乳液；
21、s4.水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备：
22、将超支化预聚体和水性丙烯酸酯乳液混合，在40-50℃下搅拌反应0.5-1小时，制得水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液。
23、优选的，s1中，二乙烯三胺与乙二醇二缩水甘油醚单体的摩尔比为1：1.5-3；
24、所述搅拌的工作参数为：搅拌速度为180-240r/min；
25、s2中，所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂需提前配置成质量分数20％的水溶液，可配置成混合液；所述保护胶体需提前配置成质量分数8％的水溶液；所述引发剂需提前配置成质量分数10％的水溶液；
26、所述搅拌的工作参数为：搅拌速度为180-240r/min。
27、优选的，s3中，所述搅拌的工作参数为：搅拌速度为200-300r/min；
28、所述超支化预聚体与所述水性丙烯酸酯乳液的重量比为1：10-20，所述搅拌的工作参数为：搅拌速度为180-240r/min。
29、根据所述水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液或所述制备方法制备出的水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液在板材防开裂中的应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，按重量份分别包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述丙烯酸硬单体和丙烯酸软单体不包含苯环、羟基、羧基、氰基功能性官能团；
3.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述不饱和硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种；
4.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐，进一步限定为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种；
5.一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备方法，用于制备权利要求1-4任意一项所述水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备方法，其特征在于，S1中，二乙烯三胺与乙二醇二缩水甘油醚单体的摩尔比为1：1.5-3；
7.根据权利要求5所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备方法，其特征在于，S3
8.一种根据权利要求1-4任意一项所述水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液或权利要求5-7任意一项所述制备方法制备出的水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液在板材防开裂中的应用。
9.根据权利要求8所述的水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液在板材防开裂中的应用，其特征在于，用水将水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液稀释成25-35％固含量的乳液，并加入消泡剂和增稠剂；
10.根据权利要求8所述的水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液在板材防开裂中的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，按重量份分别包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述丙烯酸硬单体和丙烯酸软单体不包含苯环、羟基、羧基、氰基功能性官能团；
3.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述不饱和硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种；
4.根据权利要求1所述的一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐，进一步限定为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种；
5.一种水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液的制备方法，用于制备权利要求1-4任意一项所述水性超支化聚丙烯酸酯改性剂乳液，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种水...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘如，龙玲，孙玉慧，尹江苹，梁敏，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：
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