【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及丙烯酸酯乳液，尤其涉及一種高性能丙烯酸酯乳液及其制備方法。
技術介紹
1、丙烯酸酯乳液作為一種重要的高分子材料，在涂料、粘合劑、紡織和造紙等領域有著廣泛的應用。近年來，隨著環保要求的不斷提高和應用領域的拓展，高性能丙烯酸酯乳液的研發已成為行業焦點。
2、現有技術主要集中在以下幾個方面：
3、1.單體種類的選擇和優化：傳統丙烯酸酯乳液主要使用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等常規單體，性能有限。
4、2.乳化劑體系的改進：常用陰離子或非離子乳化劑，但單一體系難以滿足復雜應用需求。
5、3.引發體系的選擇：傳統使用過硫酸鹽或偶氮類引發劑，引發效率和溫度適應性有待提高。
6、4.交聯技術的應用：常規采用n-羥甲基丙烯酰胺等自交聯單體，但可能存在甲醛釋放問題。
7、然而，現有技術仍存在以下問題：
8、1.性能平衡難題：提高某一性能(如耐水性)往往會導致其他性能(如柔韌性)下降，難以實現多項性能的協同優化。
9、2.環境適應性不足：在高溫、高濕等極端環境下，乳液穩定性和涂膜性能容易下降。
10、3.基材附著力不足：特別是對于低表面能基材(如金屬、塑料)，現有乳液的附著力往往不能滿足要求。
11、4.耐候性差：長期暴露在戶外環境中，涂膜容易發生黃變、粉化等現象。
12、5.殘留單體問題：傳統引發體系效率不高，導致殘留單體含量較高，影響產品安全性和穩定性。
13、6.乳液穩定性不足：在儲存和運
14、這些問題嚴重制約了丙烯酸酯乳液在高端應用領域的發展，亟需一種新型的高性能丙烯酸酯乳液來解決這些技術難題。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，開發一種能夠同時解決這些技術難題的一種高性能丙烯酸酯乳液及其制備方法，具有重要的現實意義和迫切需求。
2、本專利技術公開了一種高性能丙烯酸酯乳液，包括以下組分：
3、45-50重量份的主體單體、35-40重量份的軟性單體、8-12重量份的功能性單體、2-4重量份的羧基功能單體、0.2-0.4重量份的鏈轉移劑、1.4-2.1重量份的復合乳化劑、0.6-1.0重量份的氧化還原引發體系、0.5-0.8重量份的交聯劑、0.5-0.8重量份的ph調節劑，以及余量至100重量份的水；其中，所述功能性單體用于提高所述乳液對基材的附著力和耐候性；所述鏈轉移劑用于控制所述乳液的分子量分布和粒徑分布；所述氧化還原引發體系用于提高單體轉化率；所述交聯劑用于提高所述乳液成膜后的耐水性和機械強度。
4、具體地，所述主體單體為甲基丙烯酸甲酯，所述軟性單體為丙烯酸丁酯，所述功能性單體為2-羥基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯，所述羧基功能單體為甲基丙烯酸。
5、具體地，所述鏈轉移劑為巰基乙酸。
6、具體地，所述復合乳化劑包括0.8-1.2重量份的陰離子乳化劑和0.6-0.9重量份的非離子乳化劑。
7、具體地，所述陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉，所述非離子乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚。
8、具體地，所述氧化還原引發體系包括0.3-0.5重量份的氧化性引發劑、0.1-0.2重量份的還原劑和0.2-0.3重量份的活化劑。
9、具體地，所述氧化性引發劑為過硫酸銨，所述還原劑為抗壞血酸，所述活化劑為三乙醇胺。
10、具體地，所述交聯劑為聚乙二醇二縮水甘油醚，所述ph調節劑為氨水。
11、一種制備所述高性能丙烯酸酯乳液的方法，包括以下步驟：
12、(1)將所述主體單體、所述軟性單體、所述功能性單體和所述羧基功能單體混合，加入所述鏈轉移劑，攪拌均勻得到單體混合物a；
13、(2)將所述復合乳化劑溶于80％的所述水中，攪拌均勻得到乳化劑溶液b；
14、(3)將所述單體混合物a緩慢加入所述乳化劑溶液b中，高速剪切乳化10-15分鐘，得到預乳液c；
15、(4)向反應釜中加入10％的所述預乳液c和10％的所述水，升溫至75-80℃；
16、(5)將所述氧化還原引發體系中的氧化性引發劑溶于5％的所述水中，緩慢滴加入反應釜，啟動聚合；
17、(6)將剩余的所述預乳液c與所述氧化還原引發體系中的還原劑和活化劑的水溶液同時滴加入反應釜，控制滴加時間為3-4小時；
18、(7)滴加完畢后，保溫反應1小時；
19、(8)降溫至50℃，加入所述交聯劑，反應30分鐘；
20、(9)冷卻至室溫，用所述ph調節劑調節ph至7.5-8.5。
21、本專利技術還公開了所述的高性能丙烯酸酯乳液在涂料、粘合劑或防水材料中的應用。
22、與現有技術相比，本專利技術能夠達到以下有益效果：
23、1.多功能單體協同效應：通過引入2-羥基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯(hpma)，實現了多項性能的協同優化。hpma的羥基提供了優異的基材附著力，特別是對低表面能基材；而苯氧基則增強了耐候性和耐水性。同時，其特殊的分子結構有助于提高聚合物的tg，從而改善涂膜的機械強度。
24、2.精確分子量調控：巰基乙酸作為高效鏈轉移劑，能夠精確控制聚合物的分子量分布。這不僅有助于獲得理想的乳液粒徑分布(平均粒徑98-110nm，pdi<0.06)，還能優化聚合物的力學性能平衡(拉伸強度18.5-22.8mpa，斷裂伸長率270-290％)。
25、3.高效引發體系：三元氧化還原引發體系(過硫酸銨/抗壞血酸/三乙醇胺)在較低溫度下即可高效引發聚合，顯著提高了單體轉化率，減少了殘留單體。這不僅提高了產品的安全性，還改善了乳液的穩定性和涂膜性能。
26、4.創新交聯技術：聚乙二醇二縮水甘油醚作為后交聯劑，在成膜過程中與hpma的羥基反應，形成三維網絡結構。這種交聯方式不僅避免了傳統自交聯單體可能存在的甲醛釋放問題，還顯著提高了涂膜的耐水性(評級5/5)和耐候性(光澤保持率>92％)。
27、5.優化乳化劑體系：陰離子(十二烷基硫酸鈉)和非離子(烷基酚聚氧乙烯醚)乳化劑的復合使用，顯著提高了乳液的穩定性。這種協同作用不僅有助于獲得理想的粒徑分布，還改善了乳液對不同基材的潤濕性，從而提高了附著力(金屬和塑料基材上均達到4-5級)。
28、6.卓越的綜合性能：通過上述創新點的協同作用，本專利技術的高性能丙烯酸酯乳液在耐水性、附著力、耐候性和機械性能等多個方面都表現出色。特別是在極端環境下(如高溫高濕、uv輻射等)，仍能保持優異的性能，大大拓展了其應用范圍。
29、綜上所述，本專利技術通過多項創新技術的協同作用，成功解決了現有丙烯酸酯乳液面臨的多項技術難題，實現了性能的全面提升和平衡。這種高性能丙烯酸酯乳液在高端涂料、特種粘合劑、功能性薄膜等領域具有廣闊的應用前景，有望推動相關產業的技術升級和可持續發展。<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下組分：
2.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述主體單體為甲基丙烯酸甲酯，所述軟性單體為丙烯酸丁酯，所述功能性單體為2-羥基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯，所述羧基功能單體為甲基丙烯酸。
3.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述鏈轉移劑為巰基乙酸。
4.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述復合乳化劑包括0.8-1.2重量份的陰離子乳化劑和0.6-0.9重量份的非離子乳化劑。
5.根據權利要求4所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉，所述非離子乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚。
6.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述氧化還原引發體系包括0.3-0.5重量份的氧化性引發劑、0.1-0.2重量份的還原劑和0.2-0.3重量份的活化劑。
7.根據權利要求6所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述氧化性引發劑為過硫酸銨，所述還原劑為抗壞血酸，所述活化劑為三乙醇胺。p>
8.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述交聯劑為聚乙二醇二縮水甘油醚，所述pH調節劑為氨水。
9.一種制備權利要求1-8中任一項所述高性能丙烯酸酯乳液的方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.權利要求1-8中任一項所述的高性能丙烯酸酯乳液在涂料、粘合劑或防水材料中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下組分：
2.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述主體單體為甲基丙烯酸甲酯，所述軟性單體為丙烯酸丁酯，所述功能性單體為2-羥基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯，所述羧基功能單體為甲基丙烯酸。
3.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述鏈轉移劑為巰基乙酸。
4.根據權利要求1所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述復合乳化劑包括0.8-1.2重量份的陰離子乳化劑和0.6-0.9重量份的非離子乳化劑。
5.根據權利要求4所述的高性能丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉，所述非離子乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龔博文，黃斌，盧勇，羅紅兵，
申請(專利權)人：佛山羅斯夫科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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