[发明专利]一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液、其制备方法及其在超疏水涂层中的应用

说明书

本发明提供了一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液、其制备方法及其在超疏水涂层中的应用，所述核壳型叔碳酸乙烯酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成：丙烯酸酯类单体10~40份，叔碳酸乙烯酯单体60~90份，乳化剂2~4份，引发剂0.5~0.6份，交联剂0.5~3份，缓冲剂0.1~0.15份，pH调节剂0.1~0.4份，去离子水100~120份。本发明制备得到的乳液中，疏水单体叔碳酸乙烯酯的占比高达90%，可根据壳层单体配比，设计出不同玻璃化转变温度的乳液，从而使得应用方面更加多元化。本发明的乳液成膜后，在水里浸泡7天后，仍然不泛白，且所测疏水接触角几乎无变化，接触角可达87.7°，将本发明的乳液成膜后，与疏水二氧化硅复合，制得的涂层疏水性能优异，与水的接触角接近于150°。

技术领域

本发明涉及一种叔碳酸乙烯酯乳液，具体涉及一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液、其制备方法及其在超疏水涂层中的应用。

背景技术

挥发性有机化合物（VOC）进入大气不仅会导致空气质量变差，还会直接危害人体健康伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。据统计，在每年的VOC排放量中，与涂料相关的排放大约占比20%之多，减少工业涂料VOC排放已经成为当务之急，水性工业涂料代替传统的溶剂型工业涂料已成为必然趋势。

目前，水性工业涂料用丙烯酸树脂主要有三种，分别为水溶性丙烯酸树脂、丙烯酸酯乳液和水分散型丙烯酸树脂，其中，丙烯酸酯乳液因无需添加有机溶剂而逐渐受到青睐。但是，由于水性丙烯酸酯类乳液采用乳液聚合法制备而成，其耐水性、耐候性等方面较传统溶剂型工业涂料有较大差距。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液，以解决现有水性丙烯酸酯类乳液耐水性差的问题。

本发明的目的之二就是提供一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液的制备方法，以制备出耐水性能优异的乳液。

本发明的目的之三就是提供一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液在超疏水涂层中的应用方法，以制备出具有优异疏水性能的超疏水涂层。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液，主要由如下重量份数的原料制备而成：

丙烯酸酯类单体10~40份，

叔碳酸乙烯酯单体60~90份，

乳化剂2~4份，

引发剂0.5~0.6份，

交联剂0.5~3份，

缓冲剂0.1~0.3份，

pH调节剂0.1~0.4份，

去离子水100~120份。

本发明的乳液中，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸，优选地，所述丙烯酸类单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸按照（5-20）∶（5-20）∶1的重量比的混合。

本发明的乳液中，所述叔碳酸乙烯酯为叔碳酸乙烯酯-9和叔碳酸乙烯酯-10的混合物；所述引发剂为过硫酸铵；所述交联剂为双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼，二者的质量比为2∶1；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述pH调节剂为氨水。

本发明的乳液中，所述乳化剂为酚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠复配的阴离子型乳化剂，酚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的重量比为（1-1.5）∶1。

本发明的目的之二是这样实现的，一种核壳型叔碳酸乙烯酯乳液的制备方法，包括以下步骤：

1）核层单体预乳化阶段：称取复配乳化剂、去离子水、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，充分预乳化，得核层单体预乳化液；