[发明专利]一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，各组分及质量百分比如下：

无氟聚合物20％-30％、表面活性剂1-4％、助剂0.25-2.5％，余量为水；

所述无氟聚合物由疏水单体和功能单体Ⅰ-Ⅲ通过由引发剂热分解产生的自由基聚合而成，所述疏水单体和功能单体占无氟聚合物的质量百分比为疏水单体80-95％、功能单体5-20％；

所述疏水单体带有疏水性碳链的丙烯酸酯，疏水性碳链基团可以是直链、支链或多环状的疏水烷基的一种或多种混合；

所述功能单体Ⅰ选自带有带季铵盐阳离子的单体的一种或多种混合；

所述功能单体Ⅱ选自带有可交联基团的单体的一种或多种混合；

所述功能单体Ⅲ选自小分子链丙烯酸酯的单体的一种或多种混合；

所述表面活性剂选自非离子和阳离子型表面活性剂；

所述助剂包括pH调节助剂、辅助溶剂。

2.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，疏水单体选自10至24个碳原子的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或上述丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物。

3.根据权利要求2所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，含有10至24个碳原子的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是支链的，或也是直链的或者环状的。

4.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，带有季铵盐阳离子的功能单体Ⅰ选自丙烯酰胺烷基季铵盐类阳离子单体或丙烯酰氧烷基季铵盐类阳离子单体中的一种或多种，其结构如下：

X＝-O-、-NH-

R₁＝H-、CH₃-；R₂＝-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-

R₃＝不同碳链烷基或者苄基等结构。

5.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，可交联性功能单体Ⅱ选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、3-氯-2-羟基丙基丙烯酸酯、3-氯-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，小分子链丙烯酸酯功能单体Ⅲ选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂的复合物；所述阳离子乳化剂包括但不限于烷基胺季铵盐、烷基酯基季铵盐、烷基酰基季铵盐和聚氧乙烯烷基胺季铵盐中的一种或多种；所述非离子乳化剂包括但不限于直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸多元醇酯、脂肪酸聚氧乙烯多元醇酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、多苯乙烯酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯烷基糖苷中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，所述无氟防水剂pH值处于4-7之间；所述pH调节助剂包括酸、或碱、或氨基酸。

9.根据权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂，其特征在于，所述辅助溶剂选自乙醇、丙酮、异丙醇、丙二醇、、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇的一种或多种。

10.一种如权利要求1所述的无氟阳离子聚丙烯酸酯防水剂的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

(1)将疏水单体、沸点50℃以上的功能单体、表面活性剂、助剂和水混合并乳化，得到预乳液；

(2)步骤(1)获得的预乳液升温55-80℃加入引发剂反应2.5-8h，沸点低于50℃的功能单体一次性加入或者是逐步加入，反应结束后将体系温度降至室温，过滤后得到目标产物。