有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和应用制造技术

技术编号:7698389 阅读:224 留言:0更新日期:2012-08-22 22:06
本发明专利技术提供了提供一种有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,该共聚物乳液是以有机硅,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,不饱和烃基酸,甲基丙烯酸-β-羟丙酯为共聚单体,以去离子水为溶剂,以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,以碳酸氢钠为中和剂,在乳化剂存在下引发聚合而得。本发明专利技术的乳液将有机硅引入到聚丙烯酸酯,在一定程度上提高了共聚物的刚性,又由于极性基团的引入,提高了共聚物乳液的内聚力;以该共聚物乳液为成膜物制备的内墙调湿涂料,集装饰性、调湿性、通透性、保温防结露、耐水耐碱、抗碱、抗菌等多重功能为一体,使涂膜更加持久耐用,作为室内调湿涂料,具有应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子
,涉及一种有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液及其制备;本专利技术同时还涉及以该有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物在制备室内调湿涂料中的应用。
技术介绍
空气湿度是一项与人体健康和工作生活密切相关的重要环境参数,过高过低都会影响人们的正常生活。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003规定,室内相对湿度标准值,夏季空调房间为40% 60%,冬季采暖房间为30% 60%,综合考虑微生物生长、人体发病、物品变质以及舒适度等各种因素,公认最佳相对湿度范围是40% 60%。控制室内湿度对生产生活都显得十分重要,尤其对南方潮湿和北方干旱地区,调节湿度尤为重要。调湿涂料是具有吸、放湿特性的功能涂料,可以在被涂物的表面上形成具有保护、装饰、调湿功能的涂膜。传统的调湿涂料,按成膜物来源可分为无机型、有机型和有机/无机复合调湿涂料,他们都因存在以下缺点而很少商品化,大多只停留在研究阶段1)调湿效果不明显;2)涂层在高湿环境下易粉化脱落;3)当底材透水或涂层遇水时,涂膜会起泡脱落,影响其美观和性能。具有良好调湿性能的调湿涂料应具备以下特征1)具有优良的通透性。2)具有优良的吸水性和保水性。3)涂膜吸水后不能起泡、脱落,墙体不能变形,否则就没有意义。用有机硅改性丙烯酸酯,一方面可以有效地发挥有机硅树脂的耐候、耐水、耐沾污性及良好的柔韧性等优点和丙烯酸树脂的耐油、保色、附着力强等性能;另一方面又能克服有机硅价格昂贵和丙烯酸树脂耐寒、耐热性差等缺点,从而制得性能优异的有机硅-丙烯酸酯树脂。由于用有机硅丙烯酸酯乳液制备调湿涂料的报道很少,并且在所报道的调湿涂料中,绝大多数乳液是纯丙、苯丙乳液,尽管用这些乳液所制备的调湿涂料的调湿性能较佳,但其耐玷污性、耐水性和附着力较差。中国专利CN200810187001. 6、CN200810017742. X、CN200810187002. O、CN200810187003. 5及CN201010233081. I分别公开了两亲性丙烯酸共聚物乳液和马铃薯淀粉接枝乳液,并将其分别应用于水敏感呼吸涂料和功能调湿涂料,尽管它们有较好的吸水性和调湿性能,但是在涂料的附着力、耐候、耐水和耐沾污性方面仍有不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液; 本专利技术的另一目的是提供有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法; 本专利技术的目的之三,是以有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物用于制备室内调湿涂料。(一)有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液的制备本专利技术的有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,是以有机硅,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,不饱和烃基酸,甲基丙烯酸-β -羟丙酯为共聚单体,以去离子水为溶剂,以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,以碳酸氢钠为中和剂,在乳化剂存在下引发聚合而得。所述各原料按以下重量份进行配比 有机硅广30份,甲基丙烯酸甲酯广50份,丙烯酸丁酯1飞0,不饱和烃基酸广30,甲基丙烯酸-β-羟丙酯I 30份,中和剂1 10份、引发剂1 10份、乳化剂1 10份,去离子水I 50份。制备方法一 在反应器中加入去离子水、乳化剂及有机硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、不饱和烃基酸、甲基丙烯酸-β-羟丙酯总量5 20%的混合单体,于2(T70°C下搅拌预乳化2(Tl00min;升温至6(T95°C,然后将引发剂及剩余的混合单体加入到反应器中,搅拌下聚合反应f6h,得到蓝相白色有机硅-丙烯酸酯共聚乳液,用100目筛子过滤,既得常规型有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液。制备方法二 (I)核微粒将中和剂、乳化剂溶解于去离子水中,体系升温至6(T95°C ;将核单体混合物及总量1/3 1/2的引发剂滴加到上述体系中,搅拌反应f6h,得到核微粒;所述核单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,不饱和烃基酸组成;其中甲基丙烯酸甲酯O. 5 20份,丙烯酸丁酯O. 5^20,不饱和烃基酸f 30份。(2)核壳型乳液的制备将剩余引发剂及壳单体混合物加入到上述核微粒体系中,搅拌反应I飞h,得聚合乳液;冷却至2(T60°C,用氨水调节pH=7 8,用100目筛子过滤,得到核壳型有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液;所述壳单体混合物由有机硅单体、甲基丙烯酸-β -羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯组成,其中有机硅单体广30份,甲基丙烯酸-β -羟丙酯广30份,甲基丙烯酸甲酯O. 5^30份,丙烯酸丁酯O. 5^30份。所述有机硅为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烧、氣基丙基二乙氧基娃烧中的一种。所述不饱和烃基酸采用甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸中的至少一种。所述乳化剂是由非离子型乳化剂Tween-20和离子型乳化剂十二烷基硫酸钠以1:广1:8的质量比复合而成。(二)有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液的性能测试 I、有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液的基本性能测试结果见表I。表I :乳液基本性能检测本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,是以有机硅,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,不饱和烃基酸,甲基丙烯酸-β -羟丙酯为共聚单体,以去离子水为溶剂,以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,以碳酸氢钠为中和剂,在乳化剂存在下引发聚合而得。2.如权利要求I所述有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,其特征在于所述各原料按以下重量份进行配比 有机硅广30份,甲基丙烯酸甲酯f 50份,丙烯酸丁酯1飞0,不饱和烃基酸f 30,甲基丙烯酸-β-羟丙酯I 30份,中和剂1 10份、引发剂1 10份、乳化剂1 10份,去离子水I 50份。3.如权利要求I或2所述有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,其特征在于所述有机硅为3~缩水甘油基丙基二甲氧基娃烧、甲基丙稀酸基丙基二甲氧基娃烧、氣基丙基二乙氧基娃烷中的一种。4.如权利要求I或2所述有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,其特征在于所述不饱和烃基酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸中的至少一种。5.如权利要求I或2所述有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液,其特征在于所述乳化剂是由非离子型乳化剂Tween-20和离子型乳化剂十二烷基硫酸钠以1:广1:8的质量比复合而成。6.如权利要求I所述有机硅-丙烯酸酯共聚物乳液的制备方法,是在反应器中加入去离子水、乳化剂及有机硅、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、不饱和烃基酸、甲基丙烯酸-β -羟丙酯总量5 20%的混合单体,于2(T70 °C下搅拌预乳化2(Tl00min ;升温至6(T95°C...

【专利技术属性】
技术研发人员:王荣民王晓雯何玉凤王俊峰贺睦
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:

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