本发明专利技术提供一种自交联核壳结构丙烯酸微乳液的制备方法，包括按次序进行的以下步骤：种子微乳液单体的预乳化、制备种子微乳液、制备核部分微乳液、壳部分微乳液单体的预乳化、制备自交联核壳结构丙烯酸微乳液。本发明专利技术所述的自交联核壳结构丙烯酸微乳液的制备方法采用比较常见的自交联单体代替价格昂贵的有机硅氧烷单体和含氟乙烯基单体，利用聚合技术提高乳液性能，使制得的丙烯酸微乳液价格低廉，可广泛应用；本发明专利技术制备的自交联核壳结构丙烯酸微乳液具有软壳硬核结构及自交联特性，平均粒径为60～100nm，具有纳米效应，用于水性木器底漆打磨性好，对基材的渗透性、润湿性好、附着力强、涂膜致密、透明性好、光泽较高及平滑性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及 丙烯酸微乳液制备方法，尤其涉及一种自交联核壳结构的丙烯酸微乳液制备方法。
技术介绍
涂料水性化是涂料发展的重要方向之一。而木器涂料的水性化，一方面要加大力度提高水性木器涂料的性能、缩小与油性木器漆的差距；另一方面是要降低水性木器涂料的成本，只有这样才能使水性木器涂料易于被广大消费者接受。目前，由于丙烯酸乳液与其他水性涂料用树脂相比价格较低并且干燥速度较快， 丙烯酸乳液依然在水性木器涂料特别是水性木器底漆领域有着广泛的应用。但普通的丙烯酸乳液很难满足水性木器涂料对诸如硬度，耐水性，耐沾污等方面的要求，因此需要对普通的丙烯酸乳液进行改性以提高其性能。改性措施一是采用有机硅单体或含氟类乙烯基单体对丙烯酸乳液进行改性。但这些单体目前价格都很高，加入量少性能提高不明显达不到改性要求；加入量多虽然性能会有明显的提高，但价格提高幅度也会较大，性价比又会变差。因此从价格角度考虑，采用有机硅单体或含氟类乙烯基单体对丙烯酸乳液进行改性至少在目前还难于推广。改性措施二是利用自交联乳液聚合技术对丙烯酸乳液进行改性。热塑性的丙烯酸乳液其耐水性、耐溶剂性、耐热性等都存在一定的问题。如果在乳液合成时引入在一定条件下可以发生交联的单体，在成膜过程中或成膜一段时间后能够产生一定程度的交联，从而使涂膜具有部分热固性树脂的性能，则可以在很大程度上克服以上不足。但由于利用自交联技术对丙烯酸乳液进行改性得到的产品为一液型的，自交联单体加入量较大时势必会降低乳液的冻融稳定性和储存稳定性等性能。受到这方面的限制，单纯采用自交联技术对丙烯酸乳液进行改性很难达到理想的使用性能。改性措施三是利用单体预乳化工艺、种子乳液聚合技术及核/壳乳液聚合技术等比较先进的乳液聚合技术对丙烯酸乳液进行改性。采用单体预乳化工艺，乳化剂不是在反应开始时一次加入，而是除了反应初期加入部分乳化剂外，在以后的反应过程中随着预乳化液再带入一部分，这样可以使聚合过程中生成的乳胶粒数目减少，因此可以有效的控制乳胶粒尺寸分布。种子乳液聚合就是先在反应釜中加入水、乳化剂、单体、引发剂等进行乳液聚合，生成数目足够多、粒径足够小的乳胶粒，这样的乳液称作种子乳液；以种子乳液的乳胶粒为核心，在其表面继续进行聚合反应，使乳胶粒不断长大。采用种子乳液聚合技术可以有效的控制乳胶粒粒径大小及其分布。核/壳型聚合物乳液与普通的具有均相结构的聚合物乳液相比，在性能上有显著的优越性，如在流变性、最低成膜温度、玻璃化转变温度、抗张强度、抗冲强度、粘接强度、耐水性、加工性等方面都有不同程度的提高。但仅利用单体预乳化工艺、种子乳液聚合技术及核/壳乳液聚合技术等比较先进的乳液聚合技术对丙烯酸乳液进行改性，合成的乳液在本质上依然是热塑性的，因此在如耐溶剂性能，硬度等方面还存在不足。改性措施四是利用微乳液聚合技术降低丙烯酸乳液粒子的粒径。采用微乳液聚合技术得到的丙烯酸微乳液应用到水性木器底漆当中具有以下特点(1)对基材的渗透性、 润湿性好，附着力强；( 粒径小，形成的涂膜致密，涂膜透明性好、光泽较高、平滑性好； (3)微乳液聚合物的分子链具有较高的构象能，涂膜抗冲击、柔韧性、硬度、耐磨性好。但常规的合成微乳液工艺要使用大量的乳化剂(大于总物料量的10% )，这样就势必会降低耐水性，因此也限制了在工业上的应用。降低在合成微乳液时乳化剂的加入量是微乳液聚合技术得以应用推广的关键。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自交联核壳结构的丙烯酸乳液的制备方法。本专利技术的技术方案如下，包括以下步骤步骤一、种子微乳液单体的预乳化将占乙烯基单体质量总量2 6 %的乳化剂、占乙烯基单体质量总量0. 5 3 %的 PH值缓冲剂和占乙烯基单体质量总量30 90%的去离子水在500 2000转/分搅拌条件下混合3 20分钟；在2000 30000转/分高速乳化条件下，勻速滴入占乙烯基单体质量总量5 40%的乙烯基单体，滴加时间10 60分钟；滴完后继续高速乳化10 60分钟，即得种子微乳液单体的预乳化液；步骤二、制备种子微乳液向步骤一中所制得的种子微乳液单体的预乳化液中通氮除氧，然后升温到65 900C ；在50 300转/分搅拌条件下，加入占乙烯基单体质量总量0. 02 的引发剂引发聚合反应，聚合反应放热结束后保温10 60分钟，得到种子微乳液；步骤三、制备核部分微乳液在50 300转/分搅拌条件下，向步骤二中所制得种子微乳液中滴入占乙烯基单体质量总量30 45%的乙烯基单体，同时滴入占单体乙烯基单体质量总量0. 02 的引发剂，滴加时间1 5小时；滴加完后，保温反应30 90分钟；再补加占乙烯基单体质量总量0. 01 0. 5%的引发剂，保温反应0. 5 5小时，得到核部分微乳液；步骤四、壳部分微乳液单体的预乳化取占乙烯基单体质量总量1 4%的乳化剂和占乙烯基单体质量总量5 30%去离子水加入乳化器中，在500 2000转/分搅拌条件下混合3 20分钟；将占乙烯基单体质量总量20 60%的乙烯基单体、占乙烯基单体质量总量1 6%的自交联功能单体及占乙烯基单体质量总量0. 5 4%的烷基丙烯酸在50 300转/分搅拌条件下混合3 20 分钟；在2000 30000转/分高速乳化条件下，将乙烯基单体混合液勻速滴入乳化器中，滴加时间10 60分钟；滴完后继续高速乳化10 60分钟，即得壳部分微乳液单体的预乳化液；步骤五、制备自交联核壳结构丙烯酸微乳液在50 300转/分搅拌条件下，将步骤四中所制得的壳部分微乳液单体的预乳化液勻速滴入步骤三中所制得的核部分微乳液中，同时滴入占乙烯基单体质量总量0. 02 的引发剂，滴加时间1 5小时；滴加完后，保温反应30 90分钟；再补加占乙烯基单体质量总量0. 01 0. 5%的引发剂；滴加完后，保温0. 5 3小时；滴加入游离乙烯基单体后脱除引发剂进行后脱除反应，继续保温1 5小时；降温，用pH值调节剂将pH值调整为 7 10，pH值调节剂滴加时间10 40分钟；将上述产物过滤，即得到自交联核壳结构丙烯酸微乳液；其中，所述自交联功能单体为烷基碳原子数为1 15的丙烯酸酯功能性单体；其中，所述乙烯基单体由以下质量百分比的物质混合而得10% 20%烷基碳原子数为1 15的甲基丙烯酸烷基酯、10% 20%烷基碳原子数为1 15的丙烯酸烷基酯和10% 20%乙烯基芳香化合物；其中，所述步骤一中所述pH值缓冲剂为碳酸氢钠；其中，所述乙烯基单体后脱除剂为由0.01 0. 叔丁基过氧化氢和0.01 0. 二水合次硫酸氢钠甲醛构成。所述步骤五中用PH值调节剂将pH值调整为7 10后，还可以滴入辅助自交联剂， 辅助自交联剂滴加时间20 60分钟，滴完后继续搅拌10 30分钟；过滤，即得到自交联核壳结构丙烯酸微乳液；其中，所述辅助自交联剂为烷基碳原子数为1 15的胼类化合物。所述辅助自交联剂为己二酸二胼、碳酸二酰胼、草酸二酰胼、丁二酸二酰胼中的一种或几种。所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种；所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种自交联核壳结构丙烯酸微乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、种子微乳液单体的预乳化将占乙烯基单体质量总量２～６％的乳化剂、占乙烯基单体质量总量０．５～３％的ｐＨ值缓冲剂和占乙烯基单体质量总量３０～９０％的去离子水在５００～２０００转／分搅拌条件下混合３～２０分钟；在２０００～３００００转／分高速乳化条件下，匀速滴入占乙烯基单体质量总量５～４０％的乙烯基单体，滴加时间１０～６０分钟；滴完后继续高速乳化１０～６０分钟，即得种子微乳液单体的预乳化液；步骤二、制备种子微乳液向步骤一中所制得的种子微乳液单体的预乳化液中通氮除氧，然后升温到６５～９０℃；在５０～３００转／分搅拌条件下，加入占乙烯基单体质量总量０．０２～１％的引发剂引发聚合反应，聚合反应放热结束后保温１０～６０分钟，得到种子微乳液；步骤三、制备核部分微乳液在５０～３００转／分搅拌条件下，向步骤二中所制得种子微乳液中滴入占乙烯基单体质量总量３０～４５％的乙烯基单体，同时滴入占单体乙烯基单体质量总量０．０２～１％的引发剂，滴加时间１～５小时；滴加完后，保温反应３０～９０分钟；再补加占乙烯基单体质量总量０．０１～０．５％的引发剂，保温反应０．５～５小时，得到核部分微乳液；步骤四、壳部分微乳液单体的预乳化取占乙烯基单体质量总量１～４％的乳化剂和占乙烯基单体质量总量５～３０％去离子水加入乳化器中，在５００～２０００转／分搅拌条件下混合３～２０分钟；将占乙烯基单体质量总量２０～６０％的乙烯基单体、占乙烯基单体质量总量１～６％的自交联功能单体及占乙烯基单体质量总量０．５～４％的烷基丙烯酸在５０～３００转／分搅拌条件下混合３～２０分钟；在２０００～３００００转／分高速乳化条件下，将乙烯基单体混合液匀速滴入乳化器中，滴加时间１０～６０分钟；滴完后继续高速乳化１０～６０分钟，即得壳部分微乳液单体的预乳化液；步骤五、制备自交联核壳结构丙烯酸微乳液在５０～３００转／分搅拌条件下，将步骤四中所制得的壳部分微乳液单体的预乳化液匀速滴入步骤三中所制得的核部分微乳液中，同时滴入占乙烯基单体质量总量０．０２～１％的引发剂，滴加时间１～５小时；滴加完后，保温反应３０～９０分钟；再补加占乙烯基单体质量总量０．０１～０．５％的引发剂；滴加完后，保温０．５～３小时；滴加入游离乙烯基单体后脱除引发剂进行后脱除反应，继续保温１～５小时；降温，用ｐＨ值调节剂将ｐＨ值调整为７～１０，ｐＨ值调节剂滴加时间１０～４０分钟；将上述产物过滤，即得到自交联核壳结构丙烯酸微乳液；其中，所述自交联功能单体为烷基碳原子数为１～１５的丙烯酸酯功能性单体；其中，所述乙烯基单体由烷基碳原子数为１～１５的甲基丙烯酸烷基酯、烷基碳原子数为１～１５的丙烯酸烷基酯和乙烯基芳香化合物中的一种或几种混合而得；其中，所述步骤一中所述ｐＨ值缓冲剂为碳酸氢钠；其中，所述乙烯基单体后脱除引发剂为由０．０１～０．１％叔丁基过氧化氢和０．０１～０．１％二水合次硫酸氢钠甲醛构成。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈贺生，杨凯，
申请(专利权)人：东莞大宝化工制品有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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