[发明专利]一种新型生物基质无皂型核壳结构水性丙烯酸乳液的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型生物基质无皂型核壳结构水性丙烯酸乳液的制备方法，包括步骤如下：1)、按一定的比例加入天然来源的脂肪酸、一元酸和多元醇制备成醇酸中间体；2)、步聚1中备好的醇酸中间体按照一定的比例再加入一定量的多元酸及酸酐，再将溶于水配置成醇酸水溶液；3)、上述步骤2醇酸水溶液，一次性或分批次加入丙烯酸共聚单体，加入引发剂、还原剂、催化剂、分子量调节剂，在30℃～95℃反应10～90分钟，按需加入交联剂、杀菌剂、防腐剂、稳定剂、消泡剂等助剂、最后得到了一种新型生物基质无皂型核壳结构水性丙烯酸乳液。该乳液具有环保，原料可再生，成本低，干燥快，成膜温度及硬度广泛可调等优点，有利于对生物基质概念产品的应用及推广。

技术领域：

本发明涉及一种水性丙烯酸乳液，应用于涂料领域。特别是涉及一种生物基质无皂型核壳结构水性丙烯酸乳液的制备方法。

技术背景：

近年来，由于环保的压力，对于使用可再生资源代替传统石油基产品的呼声越来越大，人们对在聚合物中使用生物基质的产品越来越感兴趣，生物基质原料来源于可再生的农业、森林及海洋资源。对于生物基高分子聚合物，一直没有较为统一的定义及说明。对于涂料领域，美国农业部生物质优先计划所推行ASTM d6866标准是较为标准化的认证和分类方法。其定义的生物优先涂料种类如下：

％至少含有可再生碳含量内墙乳胶&水性基材20油性及溶剂型醇酸树脂67木材&水泥39不属于以上三类的其它产品25

由此可见，水性乳液组成中至少要含有20％以上的可再生碳原材料方可称之为生物基材料。众所周知，对于水性体系，水所占的比例一般在40～70％之间，那么，至少要求固体组成中一半以上为可再生碳原料。目前，已有大量的相关研究及工作正在进行，但是，绝大部分工作都集中于醇酸树脂，醇酸改性聚氨酯，或使用极其特殊的可再生来源的原材料，工艺繁琐复杂，应用领域及原材料成本都受到了极大的限制。在水性丙烯酸的应用上，尽管也有相关报道，但由于技术的原因依然存在很大的缺陷，如果全部采用生物可再生来源的丙烯酸单体，原料纯化，原料来源，成本控制都有很大的问题。采用醇酸改性是一种合理的方案，但如何接枝，如何使得生物基质含量大于20％又存在一定的技术壁垒，更多的时候人们采用异氰酸酯来改性是因为异氰酸酯极其活泼，在一定条件下可以和氨基、羟基、羧基、活泼氢、环氧基团等发生反应，在技术路线上可以有较多的选择。而丙烯酸酯类共聚必须要依靠双键的开环共聚，对原材料本身及技术路线都有较为严格的要求。