CN102516447A - 一种脲单体改性羟基苯丙乳液的合成方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脲单体改性羟基苯丙乳液的合成方法及其应用，脲单体改性羟基苯丙乳液采用预乳化半连续种子乳液聚合法合成，所述脲单体改性羟基苯丙乳液在双组份水性塑料涂料中的应用，通过性能测试发现，脲单体的功能基团通过与极性塑料表面发生相互作用，增强了干湿附着力；同时，羟基与异氰酸酯反应形成立体空间网状结构，提高涂膜的致密性，提高了耐水性、耐乙醇擦拭性等性能，采用本发明所制得的脲单体改性苯丙乳液，通过与水性异氰酸酯固化剂固化反应，附着力和耐乙醇擦拭性良好，适应低温固化极性塑料涂料上应用的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种脲单体改性羟基苯丙乳液的合成方法及其应用。
背景技术
塑料已广泛应用于国民经济的各行各业。但是塑料的耐紫外光等环境腐蚀性不甚理想，并且在加工成型后也常导致各种表面缺陷。因此有必要对塑料采用涂料涂装，既起美化装饰又能对其进行有效防护。目前用于塑料涂装的涂料主要以溶剂型为主，随着环保的要求，逐渐要求用水性涂料取代溶剂型用于塑料的涂装，水性涂料的优点不燃不爆，无毒无害，低VOCs排放，这符合绿色环保的要求。
塑料基材表面张力小于100 mN/cm，属与难附着的低能表面。水的溶解度参数和表面张力高，对底面和颜料的润湿性差，涂层对塑料表面的附着力差；其次，水的挥发速度慢，易受温度、湿度等环境影响，施工过程中容易产生流挂、闪光颜料定向不良等问题。因此，水性涂料的施工应用对塑料表面的洁净性，施工环境湿度等方面要求较高；第三，必须解决涂料亲水性和涂膜耐水性之间的问题；第四，水性涂料属于非均相体系，其贮存稳定性较差，容易发生凝聚（结块）现象。如乳化剂性能欠佳、操作工艺差别、运输中的震荡碰撞或超过储存期都会导致体系的失稳而凝聚，且这种凝胶不可逆。因此，有必要研发一种附着力良好，性能优异的水性塑料涂料乳液。
发明内容
本发明的目的是改善水性塑料的涂料的附着力和耐水性问题，提供一种脲单体改性羟基苯丙乳液的合成方法，该乳液可用作极性塑料涂料的成膜物质。脲单体改性羟基苯丙乳液主要采用预乳化半连续种子乳液聚合法来进行乳液聚合，主要制备工艺如下：
（1）预乳化液制备
将计量的混合核单体边搅拌边滴加到设计份量乳化剂水溶液中，室温下搅拌混合，乳化1 h，制得核层单体预乳化液；将壳单体边高速搅拌边滴加到设计份量的乳化剂水溶液中，在室温下充分搅拌混合，预乳化1h，制得壳层单体预乳化液；
（2）种子乳液的合成
在装有搅拌器、冷凝管、氮气导入装置和滴液漏斗的反应容器中，通入氮气排除氧气，搅拌下依次加入乳化剂水溶液，缓冲剂碳酸氢钠，核层单体预乳化液，部分引发剂水溶液，混合均匀后，水浴加热至78 ℃使之聚合，当出现蓝色荧光后保温15min，再缓慢滴入剩余的核单体预乳化液；加完核层料保温30 min，熟化即得到种子乳液；
（3）核壳乳液的聚合
保持温度为78±2℃，在合成好的种子乳液中，氮气保护下搅拌加入规定量的去离子水和剩余引发剂液，控制滴加速度，采用线性梯度滴加工艺在2～3 h内滴加剩余引发剂液和壳层单体预乳化液；当所有原料添加完毕，维持温度在84℃，保温60min，使单体转化完全，而后冷却至40～50℃，用氨水调pH至7.5～8.5，200目过滤得到脲单体改性羟基苯丙乳液。
上述步骤（1）中所用的单体是苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰胺乙撑脲复合物、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的四种或四种以上单体的混合物。
上述步骤（1）及步骤（2）所用的乳化剂由酚醚磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成，其中酚醚磷酸酯在市场上的商品名为RS-610或RE-610；烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚CO-897或CO-997，其中烷基酚聚氧乙烯醚占乳化剂的总质量的25%~70%。
上述步骤（2）及步骤（3）所用的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
上述脲单体改性羟基苯丙乳液的原料配方如下：
| 原料名称 | 规格 | w/%（质量百分含量） |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 化学纯 | 12-20 |
| 丙烯酸丁酯 | 化学纯 | 8-15 |
| 甲基丙烯酰胺乙撑脲复合物 | 化学纯 | 0.5-2.5 |
| 乙烯基三乙氧基硅烷 | 化学纯 | 1-5 |
| 苯乙烯 | 化学纯 | 5-10 |
| 丙烯酸羟丙酯 | 化学纯 | 5-15 |
| 甲基丙烯酸 | 化学纯 | 0.5-1 |
| 乳化剂 | 工业级 | 1-3 |
| 引发剂 | 化学纯 | 0.6 |
| 碳酸氢钠 | 化学纯 | 0.4 |
| 氨水(25wt%) | 工业级 | 适量 |
| 水 | 自制 | 50 |
本发明提供的一种脲单体改性羟基苯丙乳液在双组份水性塑料涂料中的应用，由A、B两组分组成，其中，A组份中各原料按质量份计为：上述脲单体改性羟基苯丙乳液45-70份，催干剂0-1份，流平剂0-1份，颜填料0-30份，消泡剂0.5-1.5份，各原料混合均匀待用；B组份：基于六亚甲基二异氰酸酯衍生物的固化剂15-30份，助溶剂5-12份；涂装使用之前，B组分缓慢加入A组份中，搅拌均匀静置10min熟化后刷涂或喷涂用，低温固化7天后按照国标进行相关性能测试。
所述催干剂为BiCATR8118、BiCATR4130、或BiCATR4232中的一种；BiCATR是商业品有机铋型催干剂；
所述流平剂为BYK-348、BYK-333的一种或两种，其中BYK-348为聚醚改性硅油，BYK-333为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体；
所述颜填料为铝粉、钛白粉或滑石粉中的一种或者两种；
所述消泡剂为BYK-019，其中BYK-019为水性有机硅消泡剂；
所述的固化剂为商业品BAYHDUR XP 2487/1、EasaquaTM XM 502或WT-2102。BAYHDUR XP 2487/1是基于六亚甲基二异氰酯亲水性脂肪族聚异氰酸酯；EasaquaTM XM 502为甲基二异氰酸酯的衍生物；WT 2102是含有聚氧乙烯烷基苯酚醚的衍生物；
所述助溶剂为丙二醇单丁醚。
本发明的有益效果是：
本发明的方法简便易行，重复稳定性好。采用本发明所制得的脲单体改性苯丙乳液，通过与水性异氰酸酯固化剂固化反应，附着力和耐乙醇擦拭性良好，适应低温固化极性塑料涂料上应用的要求。
具体实施方式
实例1
聚合过程：
1、 将反应釜洗干净后，加入釜底料，并加热至78℃。
2、78℃下，将核层单体预乳液5%加入到反应釜中，等待5min温度恢复。
3、加入25%份引发剂溶液，蓝光出现后保温15min，再把剩余的75%份核层单体预乳液加完，保温30min。
4、同时滴加余下的壳层单体预乳液及引发剂溶液，时间为2.5h。
5、加料完毕，升温至85℃，保温30min。
6、降温中和至pH=8.0，过滤出料。
用于ABS塑料上低温烘烤铝粉漆配方
上述涂料的性能指标:
铅笔硬度（70℃,30min）：≥HB；
铅笔硬度（7天）：≥H
干附着力（划格法）：10%脱落 湿附着力（划格法）：18%脱落
耐水性（常温）：48h不变白
光泽（60。）：78。
实例2
生产方法工艺步骤同实施例1，其中步骤2的温度为80℃，步骤4的滴加时间为3h。
用于脲醛塑料上自干白漆配方
上述漆的性能指标:
表干时间：45min；
实干时间：4.5h
铅笔硬度（7天）：≥H
附着力（划格法）：13%脱落
耐水性（常温）：48h不变白
光泽（60。）：70
耐醇性（500g砝码）：≥50次。
实例3
生产方法工艺步骤同实施例1，其中步骤2的温度为80℃，步骤4的滴加时间为3.5h。
用于ABS塑料上低温自干漆配方
上述漆的性能指标:
表干时间：35min；
实干时间：5h
铅笔硬度（7天）：≥H
附着力（划格法）：10%脱落，
耐水性（常温）：48h不变白。
Claims (7)
1.一种脲单体改性羟基苯丙乳液的合成方法，其特征包括以下步骤：
（1）预乳化液制备
将计量的混合核单体边搅拌边滴加到设计份量乳化剂水溶液中，室温下搅拌混合，乳化1 h，制得核层单体预乳化液；将壳单体边高速搅拌边滴加到设计份量的乳化剂水溶液中，在室温下充分搅拌混合，预乳化1h，制得壳层单体预乳化液；
（2）种子乳液的合成
在装有搅拌器、冷凝管、氮气导入装置和滴液漏斗的反应容器中，通入氮气排除氧气，搅拌下依次加入乳化剂水溶液，缓冲剂碳酸氢钠，核层单体预乳化液，部分引发剂水溶液，混合均匀后，水浴加热至78 ℃使之聚合，当出现蓝色荧光后保温15min，再缓慢滴入剩余的核单体预乳化液；加完核层料保温30 min，熟化即得到种子乳液；
（3）核壳乳液的聚合
保持温度为78±2℃，在合成好的种子乳液中，氮气保护下搅拌加入规定量的去离子水和剩余引发剂液，控制滴加速度，采用线性梯度滴加工艺在2～3 h内滴加剩余引发剂液和壳层单体预乳化液；当所有原料添加完毕，维持温度在84℃，保温60min，使单体转化完全，而后冷却至40～50℃，用氨水调pH至7.5～8.5，200目过滤得到脲单体改性羟基苯丙乳液。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：上述步骤（1）中所用的单体是苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰胺乙撑脲复合物、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的四种或四种以上单体的混合物。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：上述步骤（1）及步骤（2）所用的乳化剂由酚醚磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成，其中酚醚磷酸酯在市场上的商品名为RS-610或RE-610；烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚CO-897或CO-997，其中烷基酚聚氧乙烯醚占乳化剂的总质量的25%~70%。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：上述步骤（2）及步骤（3）所用的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：上述脲单体改性羟基苯丙乳液的原料配方如下：
使用权利要求1所述的合成方法制备的脲单体改性羟基苯丙乳液在双组份水性塑料涂料中的应用，其特征在于：由A、B两组分组成，其中，A组份中各原料按质量份计为：上述脲单体改性羟基苯丙乳液45-70份，催干剂0-1份，流平剂0-1份，颜填料0-30份，消泡剂0.5-1.5份，各原料混合均匀待用；B组份：基于六亚甲基二异氰酸酯衍生物的固化剂15-30份，助溶剂5-12份；涂装使用之前，B组分缓慢加入A组份中，搅拌均匀静置10min熟化后刷涂或喷涂用。
6.根据权利要求6所述的在塑料涂料中的应用，其特征在于：上述催干剂为BiCATR 8118、BiCATR 4130、或BiCATR 4232中的一种；BiCATR是商业品有机铋型催干剂；
所述流平剂为BYK-348、BYK-333的一种或两种，其中BYK-348为聚醚改性硅油，BYK-333为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体；
所述颜填料为铝粉、钛白粉或滑石粉中的一种或者两种；
所述消泡剂为BYK-019，其中BYK-019为水性有机硅消泡剂；
所述的固化剂为商业品BAYHDUR XP 2487/1、EasaquaTM XM 502或WT-2102。
7.BAYHDUR XP 2487/1是基于六亚甲基二异氰酯亲水性脂肪族聚异氰酸酯；EasaquaTM XM 502为甲基二异氰酸酯的衍生物；WT 2102是含有聚氧乙烯烷基苯酚醚的衍生物；
所述助溶剂为丙二醇单丁醚。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103665251A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 上海保立佳化工有限公司 | 一种防沾污聚合物的制备方法 |
| CN106589211A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 刘立超 | 一种水性环氧改性丙烯酸树脂及其涂料和制备方法 |
| CN107286879A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-24 | 顾渊 | 一种丙烯酸酯乳液及其制备方法 |
| CN109535312A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-29 | 广东衡光新材料科技有限公司 | 底漆涂料用核壳苯丙乳液及其制备方法和应用 |
| CN111394023A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-10 | 上海保立佳新材料有限公司 | 一种耐水白丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 |
| CN112142920A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 深圳飞扬兴业科技有限公司 | 一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法、使用方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张虎: "水性丙烯酸树脂的改性合成与研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103665251A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 上海保立佳化工有限公司 | 一种防沾污聚合物的制备方法 |
| CN103665251B (zh) * | 2012-09-12 | 2016-08-24 | 上海保立佳化工股份有限公司 | 一种防沾污聚合物的制备方法 |
| CN106589211A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 刘立超 | 一种水性环氧改性丙烯酸树脂及其涂料和制备方法 |
| CN107286879A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-24 | 顾渊 | 一种丙烯酸酯乳液及其制备方法 |
| CN109535312A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-29 | 广东衡光新材料科技有限公司 | 底漆涂料用核壳苯丙乳液及其制备方法和应用 |
| CN109535312B (zh) * | 2018-12-19 | 2022-02-15 | 广东衡光新材料科技有限公司 | 底漆涂料用核壳苯丙乳液及其制备方法和应用 |
| CN111394023A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-10 | 上海保立佳新材料有限公司 | 一种耐水白丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 |
| WO2021197054A1 (zh) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 上海保立佳新材料有限公司 | 一种耐水白丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 |
| CN111394023B (zh) * | 2020-04-01 | 2022-04-08 | 上海保立佳新材料有限公司 | 一种耐水白丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 |
| CN112142920A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 深圳飞扬兴业科技有限公司 | 一种羟基丙烯酸乳液及其制备方法、使用方法 |
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