本发明专利技术公开了一种蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的制备方法，该方法包括以下步骤：取钠基蒙脱土、乳化剂和缓冲剂分散在水中，搅匀后得到钠基蒙脱土悬浮液：往钠基蒙脱土悬浮液中加入核单体混合物引发剂溶液，保温0.5h后得到种子乳液；往种子乳液中滴加剩余核单体混合物，保温1h后得到深蓝色的核乳液；往核乳液中加入引发剂溶液和壳单体混合物，保温2h及调节pH值后得到乳白色泛蓝光的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液。本发明专利技术制备的核壳乳液涂膜耐水性和耐热性能良好、乳胶膜的光泽度可调、不含有机溶剂，对环境友好，固含量较高（32-45%）、乳液粒径较小、乳液泛蓝光、稳定性好（贮存稳定性大于半年以上）、室温成膜性能好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丙烯酸酯杂化核壳乳液聚合
，具体涉及ー种蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的制备方法。
技术介绍
聚丙烯酸酯类乳液涂膜具有涂层强度高、粘结性好、耐候性好等特点，且通过合理的玻璃化温度设计，可以设计出在常温条件下自干成膜的乳液，因而被广泛应用于建筑内外墙涂料、木器漆、皮革胶粘剂等エ业领域。但同时，聚丙烯酸酯类乳液也有ー些缺点，一方面大多数聚丙烯酸酯类树脂属于热塑性树脂，在其线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联涂膜，因而在高温下易返粘，低温时又缺乏弹性；另一方面丙烯酸酯类的极性基团影响丙烯酸酯类聚合物的耐水性。 针对上述聚丙烯酸酯乳液的缺点，人们一方面开发了有机硅、有机氟改性丙烯酸酯树脂，通过共聚合或物理共混将有机硅、有机氟引入聚合物中来提高涂膜的耐水性和耐热性能。专利CN 101781390A描述了ー种建筑外墙用核壳高硅硅丙乳液的制备方法，该方法先制备含不饱和双键的有机硅低聚物乳液，然后在和丙烯酸酯类单体共聚制备硅丙乳液，该乳液涂膜具有优良的耐水性和耐沾污性。专利CN102199241A介绍了ー种水性含氟丙烯酸酯乳液的制备方法，研究表明经少量丙烯酸十三氟辛酯改性后的丙烯酸酯乳胶膜吸水率显著降低。专利CN 1594381A利用单体溶胀聚四氟こ烯微粉，制备聚四氟こ烯改性丙烯酸酯乳液制成的乳胶膜的耐水性较好，降低了生产成本。另ー方面，通过交联技术来解决线形丙烯酸树脂的易高温返粘的缺点。专利CN101092470A描述了ー种高固体含量室温交联聚苯こ烯-丙烯酸酯(微)乳液聚合的制备方法，该方法的突出优点是在聚合过程中引入双丙酮丙烯酰胺功能性単体，在制备出的乳液中加入含有肼基的単体后，制备的乳胶膜耐热性有一定的提高，一定程度上克服了丙烯酸酯类聚合物的易高温返粘的缺点。有机-无机复合乳液是近年来出现的ー种新型复合材料，它利用物理、化学方法将无机材料和有机聚合物在一定条件下复合在一起，既保持了传统聚合物乳液的优良特点，又兼有无机材料的优点，已成为当前乳液聚合领域的研究热点之一。其中蒙脱土以其原料丰富、价格低廉、及其特殊的层状结构被广泛的应用于制备有机无机杂化纳米复合材料。目前乳液聚合中用到的蒙脱土多是经过季铵盐类改性的，以此来提高单体的插层效果。经季铵盐改性的蒙脱土存在一个缺点是由于疏水性強，比较难分散在水中。专利CN1143868C报道了一种原位乳液聚合制备聚丙烯酸酯/粘土纳米复合材料的方法，该方法利用蒙脱土在水中的溶胀性来制备分散性较好的杂化乳液，避免了繁琐的钠基蒙脱土有机化的过程。目前结合有机无机杂化技术制备蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的报道还比较少。
技术实现思路
针对现有的聚丙烯酸酯乳胶膜耐水性较差、高温返粘和耐热性能较差的缺陷，本专利技术的首要目的在于提供ー种具有网络互穿结构的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的制备方法，该方法的成本较低。本专利技术的另一目的在于提供由上述方法制备得到的具有网络互穿结构的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液，该乳液可以室温成膜，乳胶膜的光泽度可以调节，乳胶膜的耐水性、耐热性显著提高。本专利技术的再一目的在于提供上述具有网络互穿结构的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现ー种蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的制备方法，包括以下步骤·(I)钠基蒙脱土悬浮液的制备取O. 43-1. 35%的钠基蒙脱土、O. 72-0. 90%的乳化剂和O. 24-0. 30%的缓冲剂分散在48-60%的水中，搅拌24-72h，得到钠基蒙脱土悬浮液(2)种子乳液的制备往钠基蒙脱土悬浮液中加入I. 5-2. 2%的核単体混合物，加热升温至70_85°C，再加入2. 4-3. 0%的引发剂溶液，待体系出现淡蓝色时，保温O. 5h，得到种子乳液；(3)核乳液的制备往种子乳液中滴加13. 6-20. 0%的核单体混合物，I. 5_2h内滴完，70_85°C保温lh，得到深蓝色的核乳液；(4)核壳乳液的制备往核乳液中加入2. 4-3. 0%的引发剂溶液；滴加15-22%的壳单体混合物，2_3h内滴完；再加入I. 2-1. 5%的引发剂溶液，保温2h，然后降温至50°C，调节pH值至6_8，过滤，得到乳白色泛蓝光的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液；步骤(I) - (4)所述的百分比为各成分占蒙脱土改性丙烯酸酯杂化核壳乳液原料总质量的百分比；步骤(I)所述钠基蒙脱土的离子交换容量为90-120mmol/100g ；步骤(I)所述的乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂按质量比(3-0.33) I组成；所述的阴尚子乳化剂为十_■烧基苯硫酸纳或十_■烧基硫酸纳；所述的非离子乳化剂为烷基酚聚氧こ烯醚，优选壬基酚聚氧こ烯醚或辛基酚聚氧こ烯醚；步骤(I)所述的缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸氢ニ钠或磷酸ニ氢钠中的ー种以上；步骤(2)和(3)所述的核単体混合物中含有质量分数为O. 1-3. 0%的交联剂；步骤(2)和(3)所述的核单体混合物中还包括软单体和硬单体，软单体与硬单体的质量比为(3 7)-(1 9)，优选3 7 ；步骤(4)所述的壳単体混合物中含有质量分数为1-3%的交联剂；步骤(4)所述的壳单体混合物中还包括软单体和硬单体，软单体与硬单体的质量比为(9 1)-(7 3)，优选 7 3 ；所述的软単体为丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸异辛酯或丙烯酸-2-こ基己酯中的ー种；所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酷、苯こ烯、甲基丙烯酸こ酯或甲基丙烯酸-2-羟こ酯中的ー种；步骤(2)和(4)所述的引发剂溶液中引发剂的质量分数为4% ；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的ー种；所述的交联剂为ニ甲基丙烯酸こニ醇酯、ニ甲基丙烯酸三こニ醇酯或ニ甲基丙烯 酸ニこニ醇酯中的ー种；步骤(4)所述的过滤是过200目的滤布。由上述方法制备得到的蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液可以用于内外墙粉刷，也可以作为木器及塑料涂装用涂料的基料。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果(I)本专利技术制备方法简单，避免了蒙脱土的有机化过程，钠基蒙脱土在乳液中的分散较好。(2)本专利技术制备的核壳乳液具有核亲水性较强和壳疏水性较强的特点，由该乳液制备的涂膜耐水性和耐热性能良好。(3)本专利技术制备方法可以通过调节无机粘土(即蒙脱土)的含量来调节乳胶膜的光泽度。(4)本专利技术制备的乳液不含有机溶剂，对环境友好，固含量较高(32-45%)、乳液粒径较小、乳液泛蓝光、稳定性好(贮存稳定性大于半年以上)、室温成膜性能好。附图说明图I是钠基蒙脱土和实施例2所制备得到的核壳乳液的红外谱图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进ー步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例Iー种蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液，由以下方法制备得到(I)将O. 3克钠基蒙脱土(离子交换容量90mmol/100g)、(X45克SDS、0. 15克0P-10、0. 2克碳酸氢钠加入40克水中进行搅拌24h得到钠基蒙脱土悬浮液。(2)在装有回流冷凝器、机械搅拌器、氮气导管、恒压滴液漏斗的四ロ反应瓶中，カロ入步骤(I)的钠基蒙脱土悬浮液、核単体混合物(O. 7g甲基丙烯酸甲酯+0. 3g丙烯酸丁酯+0. Olg ニ甲基丙烯酸こニ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)钠基蒙脱土悬浮液的制备 取O. 43-1. 35%的钠基蒙脱土、O. 72-0. 90%的乳化剂和O. 24-0. 30%的缓冲剂分散在48-60%的水中，搅拌24-72h，得到钠基蒙脱土悬浮液 (2)种子乳液的制备 往钠基蒙脱土悬浮液中加入I. 5-2. 2%的核単体混合物，加热升温至70-85°C，再加入·2.4-3. 0%的引发剂溶液，待体系出现淡蓝色时，保温O. 5h，得到种子乳液； (3)核乳液的制备 往种子乳液中滴加13. 6-20. 0%的核单体混合物，I. 5-2h内滴完，70_85°C保温lh，得到核乳液； (4)核壳乳液的制备 往核乳液中加入2. 4-3. 0%的引发剂溶液；滴加15-22%的壳单体混合物，2_3h内滴完；再加入I. 2-1. 5%的引发剂溶液，保温2h，然后降温至50°C，调节pH值至6_8，过滤，得到蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液； 步骤(I) - (4)所述的百分比为各成分占蒙脱土改性交联丙烯酸酯杂化核壳乳液原料总质量的百分比； 步骤(2)和(3)所述的核单体混合物中含有质量分数为O. 1-3. 0%的交联剂； 步骤(2)和(3)所述的核单体混合物中还包括软单体和硬单体，软单体与硬单体的质量比为(3 7)-(1 9)； 步骤(4)所述的壳単体混合物中含有质量分数为1-3%的交联剂； 步骤(4)所述的壳単体混合物中还包括软单体和硬単体，软单体与硬単体的质量比为(9 1)-(7 3)； 所述的交联剂为ニ甲基丙烯酸こニ醇酯、ニ甲基丙烯酸三こニ醇酯或ニ甲基丙烯酸ニこニ醇酯中的ー种； 所述的软単体为丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸异辛酯或丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕满庚，张云飞，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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