【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于pvdc乳液制备，具体涉及水性pvdc光热协同固化乳液及其制备方法和固化工艺。
技术介绍
1、光固化树脂具有固化速度快、成膜性能好、能耗低和vocs排放量小等诸多优势，被广泛应用于3d打印、涂料、胶粘剂和电子材料等诸多领域。当前，全球光固化树脂市场规模超过70亿美元，且在未来几年仍将保持约10%的增长速率。我国光固化树脂经过一段时间的发展也形成了一定规模，光固化油墨、胶粘剂、涂料产品在木材、纸张、塑料以及金属涂装等领域的市场前景十分广阔。例如，鲁俊勇，苗顺超，何梓洋，等.光固化防腐包覆材料在海上风电装备上适用性研究[j].材料保护，2023,56(11):161-166.将光固化涂料应用于海上风电装备的包覆和防腐，涂层具有优异的抗酸碱性能，满足海上风电装备的防腐要求。专利cn109641985a公布了一种光固化树脂组合物，克服了传统光固化树脂对塑料基材密封性不充分的问题，以此树脂为基料，添加光引发剂配制的油墨和罩印清漆，适用于pp树脂片和薄膜的表面印刷。
2、与传统热固化、自干型和交联固化型涂料不同的是，光固化涂料主要由预聚体、颜料、可聚合单体（活性稀释剂）以及光引发剂等助剂组成，其中，预聚体是光固化涂料的关键组分，决定着涂料的固化速度和涂膜性能。当前，用于光固化涂料的低聚物包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、有机硅低聚物和聚氨酯丙烯酸酯等多种类型。例如，项亚莉.uv光固化改性聚氨酯丙烯酸酯水性涂料的制备及应用[d].东华大学，2022.采用环氧树脂对丙烯酸乳液进行改性，制备了一款高硬
3、根据溶剂类型的不同，光固化树脂分为溶剂型和水性两类，其聚合反应分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合三种类型，以自由基聚合方式最为常见。近年来，随着光固化树脂固化机理的不断完善和相关产品的应用拓展，氧阻聚、交联固化不均匀等缺点，以及固化不充分造成活性稀释剂挥发等成为光固化材料面临的主要问题。另外，光辐射不均匀和水分挥发速率慢等问题成为限制水性光固化乳液和树脂发展的瓶颈。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种水性pvdc光热协同固化乳液，该pvdc乳液特别适用于薄膜类基材的快速涂装领域，如食品膜和药品包装膜等基材表面的阻隔性涂装，对水、氧的阻隔性高。
2、本专利技术还提供其制备方法，通过调整聚合工艺、改变聚合单体种类和配比、控制单体聚合反应速率和聚合程度的方式实现了对pvdc乳液性能的有效调控。同时，借助活性交联单体和光引发剂的筛选与运用，有效提高了pvdc涂膜的固化速率、交联密度和理化性能。
3、本专利技术还提供其固化工艺，实现了水性pvdc乳液的光热协同固化，改善了光辐射不均匀和水分挥发速率慢造成的涂膜缺陷，为水性pvdc乳液在光固化领域的应用拓展提供了技术支撑。
4、本专利技术所述的水性pvdc光热协同固化乳液，由以下原料制得：
5、a、反应底液：水、水溶性单体、乳化剂；反应前将乳化剂和水溶性单体溶解在装有一定质量水的反应釜中；
6、b、第一阶段聚合反应原料：第一阶段反应单体、热引发剂、乳化剂；
7、c、第二阶段聚合反应原料：第二阶段反应单体、热引发剂、乳化剂；
8、d、光引发剂、交联促进剂；
9、所述第一阶段反应单体包括以下质量份数的原料：
10、vdc：50~80份；
11、丙烯酸异辛酯：5~15份；
12、甲基丙烯酸甲酯：6~12份；
13、苯乙烯：0~10份；
14、丙烯酸丁酯：0~10份；
15、环氧改性单体：5~20份；
16、其中，环氧改性单体为3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲基丙烯酸酯中的一种或多种的复合物；
17、第一阶段反应单体混合均匀后，在第一阶段聚合反应过程中滴加至反应釜中；
18、所述反应底液中调整水的加入量来控制水性pvdc光热协同固化乳液固含量为20~60%；
19、所述的反应底液的水溶性单体的加入量为第一阶段反应单体质量的0.5~2.0%；
20、所述的反应底液的乳化剂的加入量为第一阶段反应单体质量的0.1~1.2%；乳化剂配制成10wt.%的水溶液加入；
21、所述的第一阶段聚合反应原料的热引发剂的加入量为第一阶段反应单体质量的0.8~1.2%；热引发剂配制成10wt.%的水溶液，在第一阶段聚合反应过程中滴加至反应釜中；
22、所述的第一阶段聚合反应原料的乳化剂的加入量为第一阶段反应单体质量的0.4~1.5%；乳化剂配制成10wt.%的水溶液，在第一阶段聚合反应过程中滴加至反应釜中；
23、所述的第二阶段聚合反应原料的第二阶段反应单体的加入量为第一阶段反应单体质量的5~15%；
24、所述的第二阶段聚合反应原料的热引发剂的加入量为第二阶段反应单体质量的0.4~0.8%；热引发剂配制成10wt.%的水溶液，在第二阶段聚合反应开始前一次性加入反应釜中；
25、所述的第二阶段聚合反应原料的乳化剂的加入量为第二阶段反应单体质量的0.2~0.6%；乳化剂剂配制成10wt.%的水溶液，在第二阶段聚合反应开始前一次性加入反应釜中；
26、所述的助剂的光引发剂的加入量为第二阶段反应单体质量的1.0~3.0%；
27、所述的助剂的交联促进剂的加入量为水溶性单体、第一阶段反应单体、第二阶段反应单体总质量的0.5~2.0%。
28、所述的水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、n-(羟甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种的组合物。
29、所述的乳化剂为阴离子反应型乳化剂或阳离子乳化剂中的一种。
30、所述的乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠、甲基丙烯酸酯烷氧基磷酸酯或十六烷基三甲基溴化铵中的一种。其中，3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠和甲基丙烯酸酯烷氧基磷酸酯为阴离子反应型乳化剂。十六烷基三甲基溴化铵为阳离子乳化剂。
31、采用丙烯酸、甲基丙烯酸作为水溶性单体时，使用阴离子反应型乳化剂。采用n-(羟甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺作为水溶性单体时，使用阳离子乳化剂。
32、所述的热引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。采用丙烯酸、甲基丙烯酸作为水溶性单体时，使用过硫酸钾或过硫酸铵热引发剂。采用n-(羟甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺作为水溶性单体时，使用偶氮二异丁基脒盐酸盐热引本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，由以下原料制得：
2.根据权利要求1所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、N-(羟甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种的组合物。
3.根据权利要求1所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠、甲基丙烯酸酯烷氧基磷酸酯或十六烷基三甲基溴化铵中的一种。
4.根据权利要求1所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的热引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的第二阶段反应单体为双官能团单体和多官能团单体质量比为（4~9）:1的复合物。
6.根据权利要求5所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的双官能团单体为二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种的复合物。
7.根据权利要求5所述的水性PV
8.根据权利要求1所述的水性PVDC光热协同固化乳液，其特征在于，所述的光引发剂为苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、α-羟基酮中的一种或多种复合物，所述的交联促进剂为己二酸二酰肼。
9. 一种权利要求1~8任一所述的水性PVDC光热协同固化乳液的制备方法，其特征在于，包括以下反应阶段：
10.一种权利要求1~8任一所述的水性PVDC光热协同固化乳液的固化工艺，其特征在于，包括热固化阶段和光固化阶段；
...【技术特征摘要】
1.一种水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，由以下原料制得：
2.根据权利要求1所述的水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，所述的水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、n-(羟甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种的组合物。
3.根据权利要求1所述的水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，所述的乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠、甲基丙烯酸酯烷氧基磷酸酯或十六烷基三甲基溴化铵中的一种。
4.根据权利要求1所述的水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，所述的热引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，所述的第二阶段反应单体为双官能团单体和多官能团单体质量比为（4~9）:1的复合物。
6.根据权利要求5所述的水性pvdc光热协同固化乳液，其特征在于，所述的双官能团单体为二乙二醇二丙烯酸酯、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张之峰，苏家奎，王守阳，杨鲁涛，唐建，魏爱民，王俊祥，
申请(专利权)人：山东兴鲁化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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