CN102604003B - 一种自分层有机-无机纳米复合乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自分层有机-有机纳米复合乳液及其制备方法。所述的该乳液由混合单体，无机组分和辅助成分组成。通过在乳胶粒子内部(或其表面)原位生成(或沉积)无机纳米粒子，同时引入含双键的聚硅氧烷，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。乳液的固含量高、粘度小，存贮稳定性好。该乳液成膜时，因聚硅氧烷与其它组分之间存在表面能、相容性(溶度参数)的差异，聚硅氧烷分子会迁移、富集到涂膜表面形成自分层结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种自分层有机-有机纳米复合乳液，可用于制备各种性能优良的涂层材料，可在建筑，金属，木器加工，家具制造等行业应用，属于新材料和涂料技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对丙烯酸及其酯和苯乙烯的聚合物不仅要求具有优良的性能，在节能、环保、低碳方面也提出了更高的要求。丙烯酸酯类单体具有碳碳不饱和双键，经聚合后生成聚丙烯酸酯。其主链为碳碳链，有很高的光、热和化学稳定性，因此丙烯酸酯乳液具有很好的耐候性、抗污性、耐溶剂等性能。另外，除了以上跟单体结构相关的特点外，它还具有防腐、耐水、成膜性好、保色性佳、施工性能良好、使用安全等优点。又因其成本低、玻璃化温度高。这类产品多用作打磨底漆，也用于要求不高的装饰性涂料或临时保护涂料。利用不同工艺方法制备的水性丙烯酸酯类涂料可应用于许多领域，如皮革涂饰、纤维处理、塑料、玻璃涂装及金属的防腐、防锈、木器、外墙的装饰等。
但是，传统的丙烯酸酯乳液在组成上相对简单，由于自身结构的限制，这些简单的结构单元很难满足一些具有高性能要求的应用领域。主要表现在乳液成膜干燥后热粘冷脆、抗回粘性差、存，漆膜的抗划伤性、柔韧性、耐磨性也较差，市场上主要作为中低档产品使用。为提高丙烯酸酯及苯乙烯等聚合物乳液的性能，提高性价比，扩大其应用范围，通常需对其改性。
目前对丙烯酸酯及苯乙烯等聚合物乳液的改性研究主要集中在用环氧树脂、聚氨酯、硅烷偶联剂及含氟单体等进行改性，在聚丙烯酸酯乳液合成配方中引入交联剂或无机纳米粒子来提高漆膜的玻璃化温度及硬度，进行粒子组成与结构设计，如采用核壳乳液聚合、无皂乳液聚合或细乳液聚合技术等方面。
本发明在乳液合成与纳米材料改性研究最新技术进展的基础上，利用原位技术来合成自分层有机-无机纳米复合乳液。本发明所提供的自分层有机-无机纳米复合乳液，其涂层具有自分层结构，硬度高、柔韧性和抗划伤性好，克服了目前存在于丙烯酸酯涂层的硬度与韧性、玻璃化温度(影响回粘性)与成膜温度间的矛盾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自分层有机-无机纳米复合乳液，该乳液由混合单体，无机组分和辅助成分组成：
按质量百分比，混合单体由下述组分组成：
无机组分与混合单体的质量百分比为0.5～10％：
辅助组分与混合单体的质量百分比为：
其中，所述的无机组分选自纳米SiO2、硅溶胶、纳米TiO2、正硅酸乙酯或钛酸正丁酯中的任1种；所述的其它功能单体是乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的任意1种或2～3种的混合物。
上述乳液中，为了优化技术方案，所述的混合单体中的丙烯酸烷基酯优选为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸月桂酯中的1种或2～3种混合物，最优选的是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的1种或2～3种混合物；所述的甲基丙烯酸烷基酯优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酯丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯中的1种或2种混合物，最优选的是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯中的1种或2种混合物；所述的(甲基)丙烯酸羟烷基酯优选为丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-4-羟丁酯、丙烯酸-6-羟已酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-3-羟丙酯，最优选的是丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟乙酯；所述的羧酸单体优选为丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的任意一种，最优选的是甲基丙烯酸；所述的乙烯基芳香族化合物优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-氯苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-叔丁氧基苯乙烯或2，4-二甲基苯乙烯中的任意一种，最优选的是苯乙烯或4-叔丁基苯乙烯；所述的含双键的聚硅氧烷优选为端甲基丙烯酰氧基聚硅氧烷、端丙烯酰氧基聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基丙烯酰氧在侧链的聚硅氧烷、丙烯酰氧在侧链的聚硅氧烷或乙烯基在侧链的聚硅氧烷，最优选的是端甲基丙烯酰氧基聚硅氧烷、端丙烯酰氧基聚硅氧烷或乙烯基在侧链的聚硅氧烷；所述的其它功能单体优选为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的1种或2～3种混合物。
上述乳液中，无机组分优选为纳米SiO2、硅溶胶或钛酸正丁酯中的任意一种。
上述乳液中，所述的辅助组分中的乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按质量比为1∶2～4∶1混合；所述的引发剂优选为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，最优选的是过硫酸铵；所述的电解质优选为磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、碳酸氢钠或碳酸氢铵，最优选的是碳酸氢铵；所述的pH值调节剂优选为氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺，最优选的是氨水。
乳化剂中的阴离子表面活性剂优选为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、C12～15烷基聚氧乙烯(1～4)醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵、烷基二苯醚二磺酸盐、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐、壬基酚聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的1种或2种混合物，最优选的是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的1种或2种混合物；所述的非离子表面活性剂选自司班-60、司班-80、吐温-60、吐温-80、辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中的1种或2种混合物，最优选的是司班-60、OP-10、NP-40中的1种或2种混合物。
本发明的另一目的在于提供自分层有机-无机纳米复合乳液的制备方法，是采用半连续乳液聚合工艺、种子乳液聚合方法，无机组分在种子乳液聚合时加入，其特征在于包括以下步骤：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂重量的35～95％、去离子水总量的25～50％、混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂重量的5～65％、去离子水重量的40～65％、电解质、无机组分加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液重量的2～20％；加入由引发剂重量的20～75％溶于去离子水重量的1～5％中制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂重量的25～80％和去离子水重量的5～15％制成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入pH值调节剂调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。
本发明另一制备方法是采用半连续乳液聚合工艺、种子乳液聚合方法，无机组分在保温时加入，其特征在于包括以下步骤：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂重量的35～95％、去离子水重量的25～50％、混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂重量的5～65％、去离子水重量的40～65％、电解质加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液重量的2～20％；加入由引发剂重量的20～75％溶于去离子水重量的1～5％中制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂重量的25～80％和去离子水重量的5～15％制成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，15min内缓慢加入无机组分，然后升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入pH值调节剂调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。
本发明的再一制备方法，是采用半连续乳液聚合工艺、核壳乳液聚合方法，其特征在于包括以下步骤：
①核部分混合单体预乳化液的制备：室温下，将乳化剂重量的20～50％、去离子水重量的10～35％、混合单体中的核部分和全部分子量调节剂加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到核部分混合单体预乳化液；
②核乳液的制备：将乳化剂重量的5～35％、去离子水重量的20～35％、全部电解质和无机组分加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入核部分混合单体预乳化液重量的2～20％；加入由引发剂重量的20～75％溶于去离子水重量的1～5％中制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min后，滴加剩余的核部分混合单体预乳化液，同时滴加由剩余的引发剂重量的25～80％和去离子水重量的5～15％制成的引发剂溶液，核部分混合单体预乳化液在50min～1h内滴完，保温30min；
③壳部分混合单体预乳化液的制备：在核乳液保温时，将乳化剂重量的20～45％、去离子水重量的10～25％、混合单体中的壳部分加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到壳部分混合单体预乳化液；
④核壳乳液的制备：核乳液保温完成后，开如滴加壳部分混合单体预乳化液，滴加时间为2.5h；
⑤保温：保温1h后，升温到87±1℃并保温1h；
⑥后处理：降温至45℃，加入pH值调节剂调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑦出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。
本发明的优点为：
以无机纳米粒子作为种子乳液聚合的种子，在其表面进行单体的原位聚合反应，或利用聚合物乳胶粒子表面的羟基与无机纳米粒子之间的反应，在乳胶粒子表面原位生成(沉积)纳米粒子，同时引入含双键的聚硅氧烷，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。乳液的固含量高、粘度小，存贮稳定性好。该乳液成膜时，因聚硅氧烷与其它组分之间存在表面能、相容性(溶度参数)的差异，聚硅氧烷分子会迁移、富集到涂膜表面形成自分层结构。而无机纳粒子的引入不仅可进一步提高梯度自分层涂层的性能，且通过纳米粒子的纳米效应和协同效应，还有助于改善涂层的表面性质。因此，本发明提供的自分层有机-无机纳米复合乳液，作为涂层材料应用时，其涂层具有柔韧性、高硬度、优良的滑感、抗划伤、抗粘连、耐水、耐沾污等性能。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
种子乳液聚合，无机组分在种子乳液聚合时加入，具体步骤如下：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂质量的65％、去离子水质量的30％、混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂质量的35％、去离子水质量的50％、碳酸氢铵、无机组分加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液质量的10％；加入由引发剂质量的33％与去离子水质量的5％配置成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂质量的67％与去离子水质量的15％配置成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入氨水调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。测试结果如表2所示。
实施例2～4
按下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，其测试结果如表2所示。
表1
表2
实施例5
种子乳液聚合，无机组分在保温时加入，具体步骤如下：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂质量的54％、去离子水质量的37％、全部混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂质量的46％、去离子水质量的48％、碳酸氢铵加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液质量的15％；加入由引发剂质量的40％与去离子水质量的2％配置成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂质量的60％与去离子水质量的13％配置成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，15min内缓慢加入无机组分，然后升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入氨水调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。测试结果如表4所示。
实施例6～8
按下表3中指定的各组分含量重复实施例5的方法，其测试结果如表4所示。
表3
表4
实施例9
核壳乳液聚合具体步骤如下：
①核部分混合单体预乳化液的制备：室温下，将乳化剂质量的38％、去离子水质量的24％、核部分混合单体和全部十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到核部分混合单体预乳化液；
②核乳液的制备：将乳化剂质量的32％、去离子水质量的33％、全部碳酸氢铵和无机组分加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入核部分混合单体预乳化液质量的18％；一次性加入由引发剂质量的50％与去离子水质量的5％配制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min后，滴加剩余的核部分混合单体预乳化液，同时滴加由剩余的引发剂质量的50％和去离子水质量的15％配制成的引发剂溶液(引发剂溶液滴加完成的时间是4h)，核部分混合单体预乳化液在50min～1h内滴完，保温30min；
③壳部分混合单体预乳化液的制备：在核乳液保温时，将乳化剂质量的30％、去离子水质量的23％、壳部分混合单体加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到壳部分混合单体预乳化液；
④核壳乳液的制备：核乳液保温完成后，开如滴加壳部分混合单体预乳化液，滴加时间为2.5h；
⑤保温：保温1h后，升温到87±1℃并保温1h；
⑥后处理：降温至45℃，加入氨水调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑦出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。测试结果如表6所示。
实施例10～12
按下表5中指定的各组分含量重复实施例9的方法，其测试结果如表6所示。
表5
表6
Claims (8)
1.一种自分层有机-无机纳米复合乳液，该乳液由混合单体，组分I和辅助成分组成：
按质量百分比，混合单体由下述组分组成∶
组分I与混合单体的质量百分比为0.5～10％；
辅助组分与混合单体的质量百分比为∶
其中，所述的羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸中的任意1种；所述的组分I选自纳米SiO2、硅溶胶、纳米TiO2、正硅酸乙酯或钛酸正丁酯中的任1种；所述的其它功能单体是乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的任意1种或2～3种的混合物。
2.权利要求1所述的自分层有机-无机纳米复合乳液，其特征在于所述的混合单体中的丙烯酸烷基酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸月桂酯中的1种或2～3种混合物；所述的甲基丙烯酸烷基酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯中的1种或2种的混合物；所述的(甲基)丙烯酸羟烷基酯选自丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-4-羟丁酯、丙烯酸-6-羟已酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸-3-羟丙酯中的任意1种；所述的乙烯基芳香族化合物选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-氯苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-叔丁氧基苯乙烯和2,4-二甲基苯乙烯中的任意1种；所述的含双键的聚硅氧烷选自端甲基丙烯酰氧基聚硅氧烷、端丙烯酰氧基聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基丙烯酰氧在侧链的聚硅氧烷、丙烯酰氧在侧链的聚硅氧烷和乙烯基在侧链的聚硅氧烷中的任意1种。
3.根据权利要求1或2所述的自分层有机-无机纳米复合乳液，其特征在于所述的辅助组分中的乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按质量比为1∶2～4∶1混合；所述的引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的任意1种；所述的电解质选自磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的任意1种；所述的pH值调节剂选自氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺和三乙醇胺中的任意1种。
4.根据权利要3所述的自分层有机-无机纳米复合乳液，其特征在于所述乳化剂中的阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、C12～15烷基聚氧乙烯(1～4)醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵、烷基二苯醚二磺酸盐、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐、壬基酚聚氧乙烯(9)醚磷酸酯钠和琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的1种或2种的混合物；所述的非离子表面活性剂选自司班-60、司班-80、吐温-60、吐温-80、辛基酚聚氧乙烯醚系列和壬基酚聚氧乙烯醚系列中的1种或2种的混合物。
5.根据权利要求1所述的自分层有机-无机纳米复合乳液，其特征在于所述的组分I为纳米SiO2、硅溶胶或钛酸正丁酯中的任意1种。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的自分层有机-无机纳米复合乳液，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的1种或2～3种混合物；所述的甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯中的1种或2种混合物；所述的(甲基)丙烯酸羟烷基酯是丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯中的1种；所述的羧酸单体是甲基丙烯酸；所述的乙烯基芳香族化合物是苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯中的1种；所述的含双键的聚硅氧烷是端(甲基)丙烯酰氧基聚硅氧烷、乙烯基在侧链的聚硅氧烷中的1种；所述的其它功能单体是3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的1种或2～3种混合物；所述乳化剂的非离子表面活性剂是司班-60、OP-10、NP-40中的1种或2种混合物，阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的1种或2种混合物；所述的引发剂是过硫酸铵；所述的分子量调节剂是十二烷基硫醇；所述的电解质是碳酸氢铵；所述的pH值调节剂是氨水。
7.权利要求1所述的自分层有机-无机纳米复合乳液的制备方法，是采用半连续乳液聚合工艺、种子乳液聚合方法，组分I在种子乳液聚合时加入，其特征在于包括以下步骤：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂重量的35～95％、去离子水总量的25～50％、混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂重量的5～65％、去离子水重量的40～65％、电解质、组分I加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液重量的2～20％；加入由引发剂重量的20～75％溶于去离子水重量的1～5％中制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂重量的25～80％和去离子水重量的5～15％制成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入pH值调节剂调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。
8.权利要求1所述的自分层有机-无机纳米复合乳液的制备方法，是采用半连续乳液聚合工艺、种子乳液聚合方法，组分I在保温时加入，其特征在于包括以下步骤：
①预乳化液的制备：室温下，将乳化剂重量的35～95％、去离子水重量的25～50％、混合单体和十二烷基硫醇加入到预乳化釜中，以500rpm的搅拌速率持续搅拌15min得到单体预乳化液；
②种子乳液的制备：将乳化剂重量的5～65％、去离子水重量的40～65％、电解质加入到聚合釜，以300rpm的搅拌速率混合均匀并升温；当温度达到60℃时，恒定搅拌速率为100rpm，加入单体预乳化液重量的2～20％；加入由引发剂重量的20～75％溶于去离子水重量的1～5％中制成的引发剂溶液，继续升温到82±1℃，保温15min得到种子乳液；
③滴料：将剩余的单体预乳化液连续滴加到聚合釜内，同时滴加由剩余的引发剂重量的25～80％和去离子水重量的5～15％制成的引发剂溶液，3.5～4h滴完；
④保温：保温1h后，15min内缓慢加入组分I，然后升温到87±1℃并保温1h；
⑤后处理：降温至45℃，加入pH值调节剂调节体系的pH值为7～8，再降温到40℃以下；
⑥出料：120目滤网过滤出料，得到自分层有机-无机纳米复合乳液。
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