[发明专利]一种高回弹性的水性丙烯酸酯组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及乳液聚合技术领域，公开一种高回弹性的水性丙烯酸酯组合物及其制备方法，组合物为A‑B‑C三嵌段结构，A表示由丙烯酸酯和丙烯酸、β‑丙烯酰氧基丙酸、甲基丙烯酸中至少一种酸的组合物聚合而成；B表示由丙烯酸酯和多乙烯基交联单体的组合物聚合而成；C表示由苯乙烯或苯乙烯与丙烯腈的组合物聚合而成；A单体占总聚合单体质量的10～30wt％，B单体占60‑85wt％，C单体占5‑20wt％。该组合物以RAFT乳液技术聚合成ABC三嵌段结构的共聚物，得到的丙烯酸酯组合物乳液成膜后，胶膜不仅具有高断裂强度、高断裂伸长率，并大幅提升了胶膜的回弹性，有利于在静电植绒、一次性橡胶手套等应用，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及乳液聚合技术领域，具体涉及一种高回弹性的水性丙烯酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

水性丙烯酸酯组合物的回弹性能指将水性的丙烯酸酯乳液在成膜几十微米至几十毫米干燥后，将其拉伸至300％～1000％时的瞬时弹性回复率大于98％，高回弹性聚合物在皮革涂层、静电植绒、替代丁腈胶乳制备一次性手套等方面有着巨大的应用，同时丙烯酸酯类聚合物比天然橡胶、丁腈胶乳、氯丁胶乳具有更好的抗老化性能、具有更长的使用寿命等。

传统乳液聚合方法制备的丙烯酸酯乳液具有工艺简单、成本低廉的优点，但是由于只能制备出无规共聚物，存在着“热粘冷脆”的行业痛点，聚合物很难平衡强度、弹性、韧性之间的关系，在使用上受到了很大限制。

CN103524668A公开了一种以丙烯酸酯类单体、烯丙基缩水甘油醚、纳米ZnO、含双键的硅烷偶联剂为原料，采用含双键的硅烷偶联剂对纳米ZnO进行化学改性，同时使其与含双键的单体通过自由基聚合制备聚丙烯酸酯/纳米ZnO复合涂料印花粘合剂，该粘合剂改善了聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂“热粘冷脆”和回弹性差的缺点。

CN1524465A公开了一种聚丙烯酸酯绿色乳胶手套及相关产品的制备，其以丙烯酸酯单体和一些功能性单体、助剂和纳米微粒反应交联形成，得到的环保型手套延伸率好。但这些方法均是以丙烯酸酯类单体为基础，通过加入助剂得到相关的改性产品，而丙烯酸酯共聚物的本征改性至最为直接的改性方法，仍然缺乏研究。

RAFT是可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation ChainTransfer Polymerization)的简称是活性/可控自由基聚合(CRP)的一种，采用RAFT乳液聚合技术制备的丙烯酸酯嵌段共聚物具有高断裂强度、高断裂伸长率，高低温平衡性能，很好解决了传统丙烯酸酯无规共聚物的产品性能不足的痛点。丙烯酸酯嵌段共聚物之所以具有较高的断裂强度和较高的断裂伸长率，这种独特的力学性能主要是因为丙烯酸酯嵌段共聚物独特的海岛状微相分离结构，硬段作为分散相，形成纳米微区分散在软段形成的连续相中，当聚合物被拉伸时，由于软段是连续相，可以通过分子链间的滑移和分子链的伸展提供伸长率，当软段被拉至极限状态时，硬段聚合物提供高的拉伸强度。

在丙烯酸酯嵌段结构中一般我们主要采用的是ABA的结构，其中A为硬段一般由聚苯乙烯组成，B为软段，一般由丙烯酸酯类软单体组成，规整的ABA三嵌段结构保证了断裂强度和断裂伸长率的同时，但是由于分子链两端都是苯乙烯硬段，影响了聚合物的回弹性，随着苯乙烯的含量的增加，回弹性进一步下降，使得在有高回弹性需求的场景使用受到限制。

发明内容

本发明针对常规结构丙烯酸酯嵌段共聚物存在回弹性差的问题，提供一种高回弹性的水性丙烯酸酯组合物，该组合物中以RAFT乳液技术聚合成ABC三嵌段结构的共聚物，得到的丙烯酸酯组合物乳液成膜后，胶膜不仅具有高断裂强度、高断裂伸长率、高韧性，并大幅提升了胶膜的回弹性，有利于在静电植绒、一次性橡胶手套、柔软的皮革涂层等应用，具有广阔的市场应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：