[发明专利]快速交联固化的水性聚丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本发明属于涂料专用成膜树脂的合成技术领域，尤其涉及一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯及其制备方法，包括以下步骤，步骤一，制备丙烯酸预聚体分散液：将带有C＝C双键的阳离子单体与丙烯酸单体依次加入到去离子水中，氮气保护下，向反应体系中滴加引发剂溶液进行预聚合反应，完毕后保温反应15‑45分钟，步骤二，加入丙烯酸酯类单体，升温至70‑85℃，氮气保护下，向反应体系中滴加引发剂溶液进行引发聚合反应，保温反应80‑100分钟，反应完成后用碱性溶液调节体系pH值为7.5‑8.5，即制得一种水性聚丙烯酸酯乳液。本发明实现了水性聚丙烯酸酯乳液的快速固化，同时改善丙烯酸树脂乳液的稳定性。

技术领域

本发明属于涂料专用成膜树脂的合成技术领域，涉及一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

丙烯酸树脂涂料具有良好的耐化学品腐蚀、耐油剂性、耐候性、耐污性、透明性以及施工性能等优点而被广泛用于塑料制品、金属制品、卷材工业、纺织品、木制品、建筑和造纸行业等领域。溶剂型丙烯酸树脂涂料在施工和干燥过程中会释放大量挥发性有机物(VOC)，对人体和环境造成极大危害。近年来，水性化丙烯酸树脂涂料具有施工方便、绿色环保等优点而成为行业发展趋势。丙烯酸树脂乳液是水性化丙烯酸树脂中的一种，市场应用较为广泛。

如申请号为CN201010528305.1和CN202011293347.1的中国专利，在丙烯酸树脂乳液合成过程中通常要加入离子型乳化剂(如：聚氧乙烯醚磺酸盐、磷酸盐表面活性剂等)或非离子型乳化剂(如：聚氧乙烯烷基醚类)等，这些额外加入的表面活性剂不能与丙烯酸酯分子链以化学键结合，极大地影响了丙烯酸树脂乳液的分散稳定性和涂层的耐水性、色泽。为此，通过采用反应型阴离子乳化剂(如：烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐)与丙烯酸酯单体实现共聚来解决此问题。然而，聚丙烯酸酯分子链上带有较长的反应型阴离子乳化剂的链段，延长了丙烯酸树脂涂料的交联固化时间。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，制备丙烯酸预聚体分散液：将带有C＝C双键的阳离子单体与丙烯酸单体依次加入到去离子水中，氮气保护下，一边搅拌一边向反应体系中滴加10-25wt％的引发剂溶液进行预聚合反应，滴加完毕后保温反应15-45分钟，即制得一种丙烯酸预聚体分散液，

步骤二，向步骤一所得的丙烯酸预聚体分散液中加入丙烯酸酯类单体，超声波振荡20-50分钟后，升温至70-85℃，氮气保护下，一边搅拌一边向反应体系中滴加10-25wt％的引发剂溶液进行引发聚合反应，滴加完毕后保温反应80-100分钟，反应完成后用碱性溶液调节体系pH值为7.5-8.5，即制得一种水性聚丙烯酸酯乳液。

在上述的快速交联固化的水性聚丙烯酸酯的制备方法中，步骤一中，阳离子单体与丙烯酸单体摩尔比为0.5-2:1，阳离子单体与丙烯酸单体的总质量：去离子水的质量为0.15-0.30:1，阳离子单体与丙烯酸单体的总质量：引发剂溶液质量为1:0.01-0.02，

在上述的快速交联固化的水性聚丙烯酸酯的制备方法中，步骤二中，丙烯酸酯类单体与丙烯酸单体摩尔比为1-2:1；

一种快速交联固化的水性聚丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤，