CN102050929A

CN102050929A - 水性聚氨酯与丙烯酸杂化聚合的弹性乳液

Info

Publication number: CN102050929A
Application number: CN 201010578519
Authority: CN
Inventors: 肖雪平
Original assignee: JIANGSU SUNRISING GROUP Corp
Current assignee: Taizhou Dongfang Special Chemical Co., Ltd
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: CN102050929B

Abstract

本发明公开了一种水性聚氨酯与丙烯酸杂化聚合的弹性乳液，主要由烯类单体、乳化剂、水性聚氨酯、缓冲剂、引发剂和水组成，烯类单体包括苯乙烯、丙烯酸酯和烯类官能单体，改进之处在于利用烯类官能单体丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、烯类有机硅烷偶联剂形成复合交联剂，以增加聚合物涂膜的弹性与耐水性，特别在乳液中通过引入水性聚氨酯与丙烯酸单体进行杂化聚合，使水性聚氨酯分子能均匀的吸附在丙烯酸乳液的颗粒表面，所以能有效发挥聚氨酯的性能特点，如拉伸强度、断裂延伸率、抗沾污指数，特别是低温弹性得到明显的提高。

Description

水性聚氨酯与丙烯酸杂化聚合的弹性乳液

技术领域

有文献报导，从二十世纪九十年代开始，国外乳液聚合工艺中了杂化乳液的聚合技术，这些杂化乳液的性能远远高于两种不同类型的树脂乳液的复配共混，达到或接近化学结构改性的效果。

本发明涉及一种水性聚氨酯与丙烯酸单体杂化聚合的弹性乳液，用于外墙弹性涂料的配制。

背景技术

目前国内用于外墙装饰的丙烯酸弹性乳液，普遍存在断裂延伸率低，特别是低温延伸率很难达到国家标准，另外抗沾污性也较差，勉强能通过国家标准或低于国家标准。有文献报道的水性聚氨酯改性丙烯酸弹性乳液，一般采用水性聚氨酯与丙烯酸乳液进行物理共混而成。这种方法因水性聚氨酯与丙烯酸乳液粒子共混后，两种成份的粒子的相容性较差，粒子之间处于微观分离状态，容易出现絮凝、结块等现象，且涂层性能改变不大，即聚氨酯的特性表现不明显。还有在水性聚氨酯合成中通过分子间基团聚合，缩合反应而引进一些丙烯酸单体来进行改性，这种产品以聚氨酯为主，丙烯酸单体用量有限，性能也以聚氨酸的性能特点为主，且成本很高，工艺复杂，生产困难，很难适应大规模生产与应用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有突出的拉伸强度，断裂延伸率，抗沾污，耐水、耐碱和低温延伸率的水性聚氨酯与丙烯酸单体杂化聚合的弹性乳液。

本发明的技术方案是：一种由水性聚氨酯与丙烯酸单体杂化聚合的弹性乳液，主要由烯类单体、乳化剂、水性聚氨酯、缓冲剂、引发剂和水组成，烯类单体包括苯乙烯、丙烯酸酯，烯类官能单体，改进之处是烯类官能单体包括丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、烯类有机硅烷偶联剂，其含量占乳液总重量百分比分别为0.3-0.5%，0.1-0.15%，0.6-1.0%，0.08-0.1%，0.01-0.02%，所述乳化剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐和磺基丁二酸聚氧乙烯基化壬基苯酚半酯二钠，其含量占乳液总重量百分比为0.6-0.9%，0.05-0.08%，所述水性聚氨酯，其含量占乳液总重量的百分比为1.0-2.0%，乳液中其余成分重量百分比为苯乙烯15-18%，丙烯酸酯28-30%，碳酸氢钠0.05-0.1%，过硫酸铵0.2-0.4%，水50-52%。

本发明中，由于烯类官能单体采用了丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈及烯类有机硅烷偶联剂的组合形成复合交联剂，以增加聚合物涂膜的弹性与耐水性，特别在乳液聚合中通过引入水性聚氨酯与丙烯酸单体进行杂化聚合，使水性聚氨酯分子能均匀地吸附在丙烯酸乳液的颗粒表面，所以能有效发挥聚氨酯的性能特点，如拉伸强度、断裂延伸率、抗沾污指数，耐水性，特别是低温延伸率得到明显的提高。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的组份及含量（重量百分比）。

实施例一：

苯乙烯16，丙烯酸丁酯29，丙烯酸0.4，丙烯腈0.15，丙烯酰胺0.8，羟甲基丙烯酰胺0.08，有机硅烷偶联剂0.015%，烷基二苯基氧化物二磺酸二钠0.7，丁二酸聚氧乙烯基化壬基苯酚半酯二钠0.05，水性聚氨酯1.5，碳酸氢钠0.08，过硫酸铵0.2，水51。

实施例二：

苯乙烯16.5，丙烯酸丁酯30，丙烯酸0.3，丙烯腈0.1，丙烯酰胺1.0，羟甲基丙烯酰胺0.1，有机硅烷偶联剂0.02，烷基二苯基氧化物二磺酸二钠0.6，丁二酸聚氧乙烯基化壬基苯酚二酯二钠0.08，水性聚氧氨酯1.0，碳酸氢钠0.05，过硫酸铵0.2，水50。

Claims

1.一种水性聚氨酯与丙烯酸杂化聚合的弹性乳液，主要由烯类单体、乳化剂、水性聚氨酯、缓冲剂、引发剂和水组成，烯类单体包括苯乙烯、丙烯酸酯和烯类官能单体，其特征是所述烯类官能单体包括丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、烯类有机硅烷偶联剂，其含量占乳液重量百分比分别为0.3-0.5%，0.1-0.15%，0.6-1.0%，0.08-0.1%，0.01-0.02%，所述乳化剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐和磺基丁二酸聚氧乙烯基化壬基苯酚半酯二钠，其含量占乳液总重量百分比为0.6-0.9%，0.05-0.08%，所述水性聚氨酯其含量占乳液总重量的百分比为1.0-2.0%，乳液中其余成分重量百分比为苯乙烯15-18%，丙烯酸酯28-32%，碳酸氢钠0.05-0.1%，过硫酸铵0.2-0.4%，水50-52%。