CN110627943A - 一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，聚合物主要由以下几种材料制备而成：乳化用亲水小单体1.4‑2.3份、乳化用疏水小单体4.2‑5.5份、阳离子小单体5‑20份、乳液引发剂0.05‑0.22份、引发剂a 3.4‑6.2份、引发剂b 2.3‑4.5份、烷基小单体400‑430份、氟功能单体20‑33份、交联剂4.6‑8.4份、链转移剂0.12‑0.31份、中和剂10‑20份、pH调节剂5‑10份、助乳化剂1.0‑3.5份、液膜增强剂0.2‑0.7份，其余为水，总质量份数为1000。本发明以亲水小单体和疏水小单体通过超浓乳液聚合而成，形成的聚合物有着亲水小单体的吸附性和疏水小单体的防水性，效果优于传统防水涂料，防水效果更好且使用寿命更长。

Description

一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及到防水材料领域，具体是一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法。
背景技术
随着防水新材料、新工艺的不断增加，以及建筑防水材料应用技术的不断提高，建筑防水材料应用领域已由房屋建筑领域为主逐步扩大到高速公路和城市道桥、地铁及城市轨道、高速铁路、机场和水利设施等基础设施工程，建筑防水部位也从室内延伸到了外墙等方面，应用范围的扩大也促进了防水涂料的发展。
防水涂料的快速发展已经成为了一种常态，有着优良性能的防水涂料日益增多，本发明的防水涂料的防水性能较于传统防水涂料更优，且其与墙体的黏结能力十分强力，不易脱落，有着长久的使用寿命。
专利CN108299921A公开了一种防水涂料，本发明所述一种防水涂料，其原料及原料重量百分含量如下：成膜剂40-50％、水性氨基树脂0.1-1％、疏水性纳米二氧化硅0.1-3％、改性植物纤维0.1-3％、纳米二氧化硅0.1-3％、荷叶疏水剂40-60％。本发明的提供的防水涂料为具有防水功能的无色、透明涂覆物质，可以直接涂覆在手机线路板或手机外壳上以达到防水、防尘的效果。
专利CN108948926A公开了一种橡胶沥青防水涂料，本发明公开了一种橡胶沥青防水涂料，属于建筑工程防水材料技术领域。本发明石油沥青为原料，经溶剂A纯化、酸浸等过程制预处理橡胶，在电解过程中，无机盐与胶粉皆为熔融液态，本发明石油沥青为原料，经溶剂A纯化、酸浸等过程制预处理橡胶，在电解过程中，无机盐与胶粉皆为熔融液态；本发明于体系中添加无机盐，形成的交联网络孔隙相对较大，从而有利于使乳液颗粒稳定分散于三维交联网络空隙结构中，从而使体系中大分子量物质大大增加，使本发明的力学性能和耐水性有效提高。
专利CN108641032A公开了一种反相细乳液聚合制备纳米空心反应器的方法，本发明属于反相细乳液分散、微波聚合和催化领域，利用细乳液的特性形成纳米空心反应器前驱体，然后采用微波实现了单体的选择聚合；提供了一种采用反相细乳液和微波聚合的方法形成纳米空心反应器的方法；再通过滴加的方法在纳米反应器中实现医药材料的负载。
但是现有技术中产品都只是在某一方面进行改善，综合性能难以达到耐沾污性、耐热性、抗拉强度和耐水性同时较优，因此需要在现有技术基础上进一步研发性能更优异的防水涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种阳离子烷基聚合物防水涂料的制备方法。
本发明通过超浓乳液法制备了一种含有阳离子烷基的高分子材料。该聚合物利用亲水和疏水小单体在氧化还原体系下通过超浓乳液聚合而成，其所用的配料为阳离子类亲水小单体和烷基类疏水小单体，并添加引发剂和交联剂，引发剂为两种小单体提供反应的条件，交联剂为成品提供粘结性，利用超浓乳液的性质，让疏水小单体充分包裹亲水小单体，进行效率很高的聚合反应，使得所制聚合物达到所需的分子量要求，并能良好地控制反应程度以调整分子量大小。这种防水涂料有着传统防水涂料的优点，并且其延展性、抗拉伸性、防水性都好于传统防水涂料，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)将3.0-5.0份水、1.4-2.3份乳化用亲水小单体、4.2-5.5份乳化用疏水小单体、0.05-0.22份乳液引发剂和0.12-0.31份链转移剂直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在70-90℃下反应1-1.5个小时，再保温1-1.5小时，冷却后得到超浓乳化剂；所述的乳化用亲水单体为季铵盐与季膦盐混用，季铵盐为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基硝酸铵、四丙基硝酸铵、苄基三甲基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和苄基三甲基溴化铵中的任意一种或几种组成；季膦盐为四丁基氢氧化膦、四丁基氟化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦和四丁基醋酸膦中的一种或几种组成；所述的链转移剂为甲基丙烯磺酸钠；
步骤(2)将5-20份阳离子类亲水小单体、400-430份烷基类疏水小单体、4.6-8.4份交联剂和20-33份氟功能单体加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入5-10份pH调节剂调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；所述的阳离子亲水单体为季铵盐与季膦盐混用，季铵盐为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基硝酸铵、四丙基硝酸铵、苄基三甲基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和苄基三甲基溴化铵中的任意一种或几种组成；季膦盐为四丁基氢氧化膦、四丁基氟化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦和四丁基醋酸膦中的任意一种或几种组成；所述的烷基类疏水小单体为N-十八烷基丙烯酰胺和/或十八烷基乙烯基醚；
步骤(3)将5-16份去离子水、8.77-13.33份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、1.0-3.5份助乳化剂和0.2-0.7份液膜增强剂加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌1-3小时，制得复合乳化剂水溶液；
步骤(4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5-2小时，滴加完成后继续搅拌10-20分钟，制得超浓乳液；
步骤(5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以900-1200转/分钟的速度，离心2-4分钟；
步骤(6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于65-80℃水浴中恒温6-8小时，先滴加A液5-7小时，再滴加B液1-2小时，其中，A液由50份水和3.4-6.2份引发剂a组成，B液由50份水和2.3-4.5份引发剂b组成，并且引发剂b的引发速率高于引发剂a；
步骤(7)反应完后保温、熟化1-2小时，加入10-20份中和剂，补水至总溶液质量为1000份，即制备得涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
优选地，步骤(1)中，所述的乳化用疏水小单体为N-十八烷基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺和十八烷基乙烯基醚中的任意一种或几种组合。
优选地，步骤(1)中，所述的乳液引发剂为过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯和过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种。
优选地，步骤(6)中，所述的引发剂a为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸和偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。
优选地，步骤(6)中，所述的引发剂b为偶氮二异戊腈、偶氮二氰基戊酸和偶氮二异庚腈中的一种或几种。
优选地，步骤(3)中，所述的助乳化剂为十六烷、十六醇、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或几种组合。
优选地，步骤(3)中，所述的液膜增强剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和羟丙基纤维素中的任意一种或几种组合。
优选地，步骤(2)中，所述的交联剂为均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和/或二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯。
优选地，步骤(7)中，所述的中和剂为30％溶度的氢氧化钠溶液、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钾中的一种或几种。
优选地，步骤(2)中，所述的pH调节剂为甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺中的一种或几种。
优选地，步骤(2)中，所述的氟功能单体为甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯和全氟丁基乙基丙烯酸酯的任意一种或几种组合。
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物，采用上述任意一种方法制备，涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物的制备方法主要由以下几种组分制备而成：
乳化用亲水小单体1.4-2.3份；
乳化用疏水小单体4.2-5.5份；
阳离子类亲水小单体5-20份；
烷基类疏水小单体400-430份；
乳液引发剂0.05-0.22份；
引发剂a 3.4-6.2份；
引发剂b 2.3-4.5份；
交联剂4.6-8.4份；
链转移剂0.12-0.31份；
助乳化剂1.0-3.5份；
液膜增强剂0.2-0.7份；
超浓乳化剂8.77-13.33份；
氟功能单体20-33份；
pH调节剂5-10份；
中和剂10-20份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
本发明的有益效果
本发明的防水材料采用阳离子小单体和烷基小单体配合超浓乳液聚合法，利用超浓乳液聚合法合成一种阳离子烷基聚合物防水涂料，本发明利用乳化剂、助乳化剂和液膜增强剂配制出胶冻状的超浓乳液，将阳离子小单体和烷基小单体充分接触进行聚合反应制得聚合物防水涂料。并且可以通过改变乳化剂或液膜增强剂的量来控制分子量大小，制备出效果不同的聚合物防水涂料。除此以外，本发明还具有以下优点：
1.本发明制备了一种含有阳离子烷基的高分子材料，本发明采用阳离子亲水小单体与烷基疏水小单体复配增塑剂和交联剂，增塑剂的加入增加了聚合物的可塑性，在低温条件下此聚合物的柔性较好，易于涂抹，有着优良的低温柔性。交联剂的加入增强了反应单体之间的联结力，反应更充分，反应效果也越好。
2.本发明使用超浓乳液聚合法，在使用超浓乳液聚合法时没有使用传统的乳化剂，而是使用亲水小单体与疏水小单体复配水和超浓引发剂制成超浓乳化剂，再制得复合乳化剂水溶液，这样制成的超浓乳液同时也是一种无皂乳液，使得反应的效率更高。
3.本发明在进行聚合反应的过程中使用了2种引发剂，聚合反应的前段时间里反应单体较多，反应速率较快，引发剂容易与反应单体接触从而引发聚合反应，因此可以使用活性稍弱的引发剂，节约了成本；在聚合反应的后段，大部分单体已经形成聚合物，引发剂与反应单体接触的机会减少，因此反应后段使用活性较强的引发剂，促进反应的进行，并使反应更加充分。
4.本发明采用了氟功能单体，增强了乳液的消泡能力，使反应不受气泡干扰，增加了反应的速率，并且形成的聚合物涂膜更光滑、涂膜防水效果更优异。
5.本发明在反应中将pH调节至9-9.5，适合烷基疏水单体的聚合，使反应聚合更为充分，且此pH下得到的聚合物分子量较大，防水效果大大增强，并且加入的交联剂使得聚合物分子间联结更紧密，产物更加稳定，不易分解。
6.本发明使用超浓乳液聚合法，超浓乳液的高浓度降低了液泡中单体的迁移性，延缓了分子链终止，从而加快了反应速率也加大了分子量。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进行进一步的阐述，下述说明仅为了解释本发明，并不对内容进行限定，本发明实施例中，步骤(1)中乳化用亲水小单体和步骤(2)中阳离子类亲水小单体的选取原则是乳化用亲水小单体活性小于步骤(2)中阳离子类亲水小单体的活性。
实例1
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:2的四乙基硝酸铵、四丁基氟化膦的组合物1.4份；
N-十二烷基丙烯酰胺4.3份；
质量比为1:1的四乙基溴化铵、四丁基醋酸膦的组合物7份；
十八烷基乙烯基醚420份；
过氧化叔戊酸叔丁酯0.07份；
偶氮二异丁腈3.9份；
偶氮二异戊腈2.8份；
均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯5.2份；
甲基丙烯磺酸钠0.14份；
十六醇3.0份；
聚乙烯醇0.6份；
超浓乳化剂9.61份；
甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯33份；
甲醇钠6.2份；
30％溶度的氢氧化钠溶液12.4份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将3.7份水、1.4份质量比为1:2的四乙基硝酸铵、四丁基氟化膦的组合物、4.3份N-十二烷基丙烯酰胺、0.07份过氧化叔戊酸叔丁酯和0.14份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在70℃下反应1个小时，再保温1小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将7份质量比为1:1的四乙基溴化铵、四丁基醋酸膦的组合物、420份十八烷基乙烯基醚、5.2份均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和33份甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入6.2份甲醇钠调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将5份去离子水、9.61份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、3.0份十六醇和0.6份聚乙烯醇加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌1小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5小时，滴加完成后继续搅拌10分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以900转/分钟的速度，离心2-分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于65℃水浴中恒温8小时，先滴加A液7小时，再滴加B液1小时，其中，A液由50份水和3.9份偶氮二异丁腈组成，B液由50份水和2.8份偶氮二异戊腈组成；
7)反应完后保温2小时，加入12.4份30％溶度的氢氧化钠溶液，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
实例2
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:1的四甲基氟化铵、四丁基氢氧化膦组合物2.2份；
十八烷基乙烯基醚5.3份；
质量比为1:2的苄基三甲基溴化铵、四丁基醋酸膦组合物17份；
N-十二烷基丙烯酰胺416份；
过氧化十二酰0.14份；
偶氮二异丁酸5.3份；
偶氮二氰基戊酸3.6份；
二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯8.1份；
甲基丙烯磺酸钠0.21份；
十六醇2.0份；
聚乙烯吡咯烷酮0.4份；
超浓乳化剂12.05份；
丙烯酸三氟乙酯22份；
乙醇钠7.3份；
氢氧化钾11.4份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将4.2份水、2.2份质量比为1:1的四甲基氟化铵、四丁基氢氧化膦组合物、5.3份十八烷基乙烯基醚、0.14份过氧化十二酰和0.21份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在74℃下反应1.5个小时，再保温1.5小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将17份阳质量比为1:2的苄基三甲基溴化铵、四丁基醋酸膦组合物、416份N-十二烷基丙烯酰胺、8.1份二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯和22份丙烯酸三氟乙酯加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入7.3份乙醇钠调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将9份去离子水、12.05份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、2.0份十六醇和0.4份聚乙烯吡咯烷酮加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌3小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5小时，滴加完成后继续搅拌18分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以1200转/分钟的速度，离心2分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于66℃水浴中恒温7小时，先滴加A液5小时，再滴加B液2小时，其中，A液由50份水和5.3份偶氮二异丁酸组成，B液由50份水和3.6份偶氮二氰基戊酸组成；
7)反应完后保温、熟化1小时，加入11.4份氢氧化钾，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
实例3
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物1.7份；
质量比为1:1的N-十二烷基丙烯酰胺、十八烷基乙烯基醚的组合物4.6份；
质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物15份；
质量比为1:1的N-十八烷基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺的组合物400份；
质量比为1:1的过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯的组合物0.11份；
质量比为2:1的偶氮二异丁酸、偶氮二异丁酸二甲酯的组合物3.4份；
质量比为1:2的偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈的组合物4.2份；
质量比为1:1的均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯、二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯的组合物7.4份；
甲基丙烯磺酸钠0.18份；
质量比为1:1的十六醇、丙烯酸十八酯的组合物3.5份；
质量比为2:3的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮的组合物0.7份；
超浓乳化剂11.19份；
质量比为1:1的全氟辛基乙基丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯的组合物30份；
质量比为1:3的二乙醇胺、三乙醇胺的组合物9.6份；
质量比为1:1的碳酸钠、碳酸钾的组合物19.6份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将4.6份水、1.7份质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物、4.6份质量比为1:1的N-十二烷基丙烯酰胺、十八烷基乙烯基醚的组合物、0.11份质量比为1:1的过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯的组合物和0.18份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在80℃下反应1.5个小时，再保温1小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将15份质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物、400份质量比为1:1的N-十八烷基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺的组合物、7.4份质量比为1:1的均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯、二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯的组合物和30份质量比为1:1的全氟辛基乙基丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯的组合物加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入9.6份质量比为1:3的二乙醇胺、三乙醇胺的组合物调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将10份去离子水、11.19份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、3.5份质量比为1:1的十六醇、丙烯酸十八酯的组合物和0.7份质量比为2:3的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮的组合物加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌1.5小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5小时，滴加完成后继续搅拌15分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以1050转/分钟的速度，离心3分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于69℃水浴中恒温6小时，先滴加A液5小时，再滴加B液1小时，其中，A液由50份水和3.4份质量比为2:1的偶氮二异丁酸、偶氮二异丁酸二甲酯的组合物组成，B液由50份水和4.2份质量比为1:2的偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈的组合物组成；
7)反应完后保温、熟化1小时，加入19.6份质量比为1:1的碳酸钠、碳酸钾的组合物，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
实例4
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基氯化膦的组合物1.9份；
N-十二烷基丙烯酰胺5.0份；
质量比为1:1的四丙基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物11份；
N-十八烷基丙烯酰胺415份；
过氧化二碳酸二环己酯0.20份；
偶氮二异丁酸二甲酯4.7份；
偶氮二异庚腈3.9份；
均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯8.4份；
甲基丙烯磺酸钠0.28份；
甲基丙烯酸十八酯2.5份；
羟丙基纤维素0.5份；
超浓乳化剂10.78份；
全氟辛基乙基丙烯酸酯25份；
乙醇胺5.2份；
碳酸钠16.8份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将3.4份水、1.9份质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基氯化膦的组合物、5.0份N-十二烷基丙烯酰胺、0.20份过氧化二碳酸二环己酯和0.28份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在79℃下反应1个小时，再保温1小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将11份质量比为1:1的四丙基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物、415份N-十八烷基丙烯酰胺、8.4份均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和25份全氟辛基乙基丙烯酸酯加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入5.2份乙醇胺调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将15份去离子水、10.78份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、2.5份甲基丙烯酸十八酯和0.5份羟丙基纤维素加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌2小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5小时，滴加完成后继续搅拌17分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以1100转/分钟的速度，离心2分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于80℃水浴中恒温6小时，先滴加A液5小时，再滴加B液1小时，其中，A液由50份水和4.7份偶氮二异丁酸二甲酯组成，B液由50份水和3.9份偶氮二异庚腈组成；
7)反应完后保温、熟化1小时，加入16.8份碳酸钠，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
实例5
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物2.1份；
N-十八烷基丙烯酰胺4.9份；
质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物8份；
N-十二烷基丙烯酰胺430份；
过氧化十二酰0.19份；
质量比为1:1的偶氮二异丁酸、偶氮二异丁酸二甲酯的组合物4.2份；
偶氮二异庚腈2.3份；
二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯4.7份；
甲基丙烯磺酸钠0.24份；
甲基丙烯酸月桂酯1.0份；
聚乙烯吡咯烷酮0.2份；
超浓乳化剂12.43份；
甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯20份；
三乙醇胺8.7份；
碳酸氢钠13.2份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将5.0份水、2.1份质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物、4.9份N-十八烷基丙烯酰胺、0.19份过氧化十二酰和0.24份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在86℃下反应1个小时，再保温1小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将8份质量比为1:1的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物、430份N-十二烷基丙烯酰胺、4.7份二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯和20份甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入8.7份三乙醇胺调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将13份去离子水、12.43份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、1.0份甲基丙烯酸月桂酯和0.2份聚乙烯吡咯烷酮加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌3小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加2小时，滴加完成后继续搅拌20分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以1200转/分钟的速度，离心3分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于76℃水浴中恒温6小时，先滴加A液5小时，再滴加B液1小时，其中，A液由50份水和4.2份质量比为1:1的偶氮二异丁酸、偶氮二异丁酸二甲酯的组合物组成，B液由50份水和2.3份偶氮二异庚腈组成；
7)反应完后保温、熟化1小时，加入13.2份碳酸氢钠，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
实例6
一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，主要由以下几种组分制备而成：
质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物2.3份；
N-十八烷基丙烯酰胺5.5份；
质量比为1:3的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物20份；
N-十二烷基丙烯酰胺410份；
过氧化叔戊酸叔丁酯0.16份；
偶氮二异丁腈4.5份；
偶氮二异丁酸二甲酯4.2份；
质量比为1:1的均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯、二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯的组合物7.3份；
甲基丙烯磺酸钠0.23份；
丙烯酸十八酯1.5份；
质量比为3:2的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮的组合物0.3份；
超浓乳化剂12.19份；
丙烯酸三氟乙酯21份；
三异丙醇胺6.5份；
氢氧化钾17.3份；
其余为水。总质量为1000，固含为50％。
涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物具体制备过程如下：
1)将4.0份水、2.3份质量比为1:1的四甲基氯化铵、四丁基氟化膦的组合物、5.5份N-十八烷基丙烯酰胺、0.16份过氧化叔戊酸叔丁酯和0.23份甲基丙烯磺酸钠直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在90℃下反应1个小时，再保温1-小时，冷却后得到超浓乳化剂。
2)将20份质量比为1:3的苄基三甲基氯化铵、四丁基醋酸膦的组合物、410份N-十二烷基丙烯酰胺、7.3份质量比为1:1的均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯、二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯的组合物和21份丙烯酸三氟乙酯加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入6.5份三异丙醇胺调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；
3)将5-16份去离子水、12.19份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、1.5份丙烯酸十八酯和0.3份质量比为3:2的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮的组合物加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌2小时，制得复合乳化剂水溶液；
4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5小时，滴加完成后继续搅拌10分钟，制得超浓乳液；
5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以900转/分钟的速度，离心2分钟；
6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于65℃水浴中恒温6小时，先滴加A液5小时，再滴加B液1小时，其中，A液由50份水和4.5份偶氮二异丁腈组成，B液由50份水和4.2份偶氮二异丁酸二甲酯组成；
7)反应完后保温、熟化1小时，加入17.3份氢氧化钾，补水至总溶液质量为1000份，即制备得质量分数为50％的涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
将产品经过检测得到下表。
由上表可知，本发明的阳离子烷基超浓乳液聚合物防水涂料拥有着许多优良的实用性能。结合实例3可以明显看出本发明的优异性能，有着优秀的断裂延伸率，抗拉能力强，而且有着良好的低温柔性，更强的不透水性，不回粘，实干时间快，二次施工时间短。同时制备方法简便，生产过程及设备要求低，适合各种环境的生产和使用。

Claims (10)

1.一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)将3.0-5.0份水、1.4-2.3份乳化用亲水小单体、4.2-5.5份乳化用疏水小单体、0.05-0.22份乳液引发剂和0.12-0.31份链转移剂直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后，控制温度在70-90℃下反应1-1.5个小时，再保温1-1.5小时，冷却后得到超浓乳化剂；所述的乳化用亲水单体为季铵盐与季膦盐混用，季铵盐为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基硝酸铵、四丙基硝酸铵、苄基三甲基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和苄基三甲基溴化铵中的任意一种或几种组成；季膦盐为四丁基氢氧化膦、四丁基氟化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦和四丁基醋酸膦中的一种或几种组成；所述的链转移剂为甲基丙烯磺酸钠；
步骤(2)将5-20份阳离子类亲水小单体、400-430份烷基类疏水小单体、4.6-8.4份交联剂和20-33份氟功能单体加入装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，加入5-10份pH调节剂调节pH至9-9.5，搅拌均匀，制得反应单体混合溶液；所述的阳离子亲水单体为季铵盐与季膦盐混用，季铵盐为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基硝酸铵、四丙基硝酸铵、苄基三甲基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和苄基三甲基溴化铵中的任意一种或几种组成；季膦盐为四丁基氢氧化膦、四丁基氟化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦和四丁基醋酸膦中的任意一种或几种组成；所述的烷基类疏水小单体为N-十八烷基丙烯酰胺和/或十八烷基乙烯基醚；
步骤(3)将5-16份去离子水、8.77-13.33份步骤(1)中制得的超浓乳化剂、1.0-3.5份助乳化剂和0.2-0.7份液膜增强剂加入到装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌1-3小时，制得复合乳化剂水溶液；
步骤(4)将反应单体混合溶液通过滴加泵滴加到搅拌条件下的复合乳化剂水溶液中，滴加1.5-2小时，滴加完成后继续搅拌10-20分钟，制得超浓乳液；
步骤(5)室温下，将超浓乳液转入离心试管中，以900-1200转/分钟的速度，离心2-4分钟；
步骤(6)将离心后含超浓乳液的离心试管置于65-80℃水浴中恒温6-8小时，先滴加A液5-7小时，再滴加B液1-2小时，其中，A液由50份水和3.4-6.2份引发剂a组成，B液由50份水和2.3-4.5份引发剂b组成，并且引发剂b的引发速率高于引发剂a；
步骤(7)反应完后保温、熟化1-2小时，加入10-20份中和剂，补水至总溶液质量为1000份，即制备得涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物。
2.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的乳化用疏水小单体为N-十八烷基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺和十八烷基乙烯基醚中的任意一种或几种组合。
3.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的乳液引发剂为过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯和过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种。
4.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述的引发剂a为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸和偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。
5.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述的引发剂b为偶氮二异戊腈、偶氮二氰基戊酸和偶氮二异庚腈中的一种或几种。
6.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的助乳化剂为十六烷、十六醇、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或几种组合。
7.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的液膜增强剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和羟丙基纤维素中的任意一种或几种组合。
8.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的交联剂为均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和/或二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯。
9.如权利要求1所述涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的氟功能单体为甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯和全氟丁基乙基丙烯酸酯的任意一种或几种组合。
10.一种涂料用阳离子烷基超浓乳液聚合物，其特征在于：采用权利要求1-9任意一种方法制备。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4894397A (en) * 1988-04-21 1990-01-16 S. C. Johnson & Son, Inc. Stable emulsion polymers and methods of preparing same
CN109384881A (zh) * 2018-09-12 2019-02-26 湖北工业大学 一种阳离子聚合物制备减胶剂的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894397A (en) * 1988-04-21 1990-01-16 S. C. Johnson & Son, Inc. Stable emulsion polymers and methods of preparing same
CN109384881A (zh) * 2018-09-12 2019-02-26 湖北工业大学 一种阳离子聚合物制备减胶剂的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高彦祥: "《食品添加剂》", 31 July 2019, 中国轻工业出版社 *

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