[发明专利]一种快速干燥的聚丙烯酸酯水性分散体及其制备方法

权利要求书

1.一种快速干燥的聚丙烯酸酯水性分散体，其特征在于，包括以下重量含量的各组分：

a)0至64.5重量％的甲基丙烯酸甲酯和/或(甲基)丙烯酸叔丁酯和/或苯乙烯；

b)34.5至90重量％的至少一种(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯；

c)0.5至10重量％的含有α,β不饱和酸酯的有机胺；

d)0.5至5重量％的(甲基)丙烯酸铵；

以上述组分a)～d)总质量为100％计。

其中，所述(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯不包含(甲基)丙烯酸叔丁酯。

2.根据权利要求1所述的水性分散体，其特征在于，(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯选自(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸异己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种，优选为丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯。

3.根据权利要求1所述的水性分散体，其特征在于，所述的α,β不饱和酸酯的有机胺，选自(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二丙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-羟乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸酰氧基乙氧基乙胺中的一种或多种，优选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯。

4.根据权利要求1所述的水性分散体，其特征在于，所述的(甲基)丙烯酸铵，选自氨中和的(甲基)丙烯酸铵、乙胺中和的(甲基)丙烯酸铵、丙胺中和的(甲基)丙烯酸铵、二乙胺中和的(甲基)丙烯酸铵、三乙胺中和的(甲基)丙烯酸铵、乙醇胺中和的(甲基)丙烯酸铵，优选的，所述丙烯酸胺包括氨中和的(甲基)丙烯酸铵或乙醇胺中和的(甲基)丙烯酸铵。

5.根据权利要求1所述的水性分散体，其特征在于，快速干燥的聚丙烯酸酯水性分散体可通过自由基引发的乳液聚合制备，自由基引发的乳液聚合中还加入有乳化剂、引发剂及其他添加剂；

优选的，所述乳化剂为阴离子乳化剂，选自十二烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基聚氧乙烯醚磺酸盐、磺基琥珀酸乙氧基乙醇单酯二钠盐中的一种或多种；

优选的，所述引发剂是水溶性过氧化物或者过硫酸盐或氧化还原引发剂。

6.一种权利要求1-6所述的水性分散体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将组分a)甲基丙烯酸甲酯和/或(甲基)丙烯酸叔丁酯和/或苯乙烯、组分b)(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯、组分c)含有α,β不饱和酸酯的有机胺、组分d)(甲基)丙烯酸铵加入到预乳化瓶中，向其中加入水、乳化剂，搅拌至形成稳定的预乳化液A；

(2)向反应瓶中加入水和乳化剂，升温至80-90℃的聚合反应温度，任选的，加入部分步骤(1)所配制的预乳化液A；

(3)向反应瓶中加入部分引发剂水溶液，5-10min后，滴加预乳化瓶A中剩余的预乳化液，并同步滴加剩余的引发剂，预乳化液A及剩余的引发剂总的滴加时间为2.5-3.5h；

(4)滴加结束后保温20-40min，然后向反应瓶中滴加氧化还原后处理剂，滴加结束后保温20-40min；

(5)将反应液降温，加入适量氨水，将反应液pH调整至7.5-10.5，过滤，得到快速干燥的聚丙烯酸酯水性分散体。

7.根据权利要求7所述的制备方法，其中，步骤(1)中，水的加入量是组分a)～d)重量总和的20-30％，乳化剂的加入量是组分a)～d)重量总和的5.5‰-2.5％；

优选的，步骤(2)中水的加入量是组分a)～d)重量总和的50-60％，乳化剂的加入量是组分a)～d)重量总和的0-0.0.5％，加入的部分预乳化液A占步骤1)制备的预乳化液A总质量的0-6％，优选为2.5-5％；

更优选的，所述步骤(1)～(2)中乳化剂的总用量是组分a)～d)重量总和的0.55-2.5％，其中加入步骤(2)反应瓶中的乳化剂的量占乳化剂总量的0-9.1％，

优选的，所述引发剂的加入量为0.15-1.5％，其中，先加入的部分引发剂占总引发剂总质量的30-62.5％；

优选的，所述氧化还原后处理剂包括氧化剂和还原剂的混合物，氧化剂选自叔丁基过氧化氢、过氧化氢、叔戊基过氧化氢中的一种或多种，优选叔丁基过氧化氢；还原剂选自异抗坏血酸、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、FF6M中的一种或多种，优选异抗坏血酸。优选地，氧化剂的加入量为组分a)-d)总质量的0.05-0.5％％，还原剂的加入量为组分a)-d)总质量的0.025-0.25％。