一种核壳结构的氯乙烯共聚乳液及其制备方法与流程

1.本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种一种核壳结构的氯乙烯共聚乳液及其制备方法。


背景技术：

2.随着人们环保意识的增强，环境友好型涂料越来越受到市场的青睐。然而在某些领域，环保型产品的应用仍然受到一定的限制。
3.pvc制品的保护涂层所用的涂料一般是水性丙烯酸树脂涂料，虽然水性丙烯酸树脂涂层具有良好的光泽度和耐候性，但是水性丙烯酸树脂涂层在pvc制品表面的的附着力和耐溶剂性能较差，pvc制品中通常含有较多的小分子增塑剂，在长期使用过程中，小分子增塑剂特别容易从pvc制品中析出并迁移至水性丙烯酸树脂涂层中，造成涂层返粘现象。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：水性丙烯酸树脂涂层在pvc制品表面的的附着力和耐溶剂性能较差，pvc制品中通常含有较多的小分子增塑剂，在长期使用过程中，小分子增塑剂特别容易从pvc制品中析出并迁移至水性丙烯酸树脂涂层中，造成涂层返粘现象。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，包括以下成分：
[0006][0007]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0008]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
15
‑
35份
[0009]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
55
‑
75份
[0010]
交联单体
ꢀꢀ2‑
5份。
[0011]
具体地，所述乳化剂为阴离子乳化剂或非离子乳化剂。
[0012]
具体地，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、烯丙基烷基醇醚硫酸盐中的一种或两种以上的组合物。
[0013]
具体地，所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的组合物。
[0014]
具体地，所述ph缓冲剂为碳酸氢钠或磷酸氢钠。
[0015]
具体地，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸铵或过硫酸钾。
[0016]
具体地，所述软单体为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯等中的一种或两种以上的组合物。
[0017]
具体地，所述硬单体为为氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯等中的一种或两种以上的组合物。
[0018]
具体地，所述的一种核壳结构的氯乙烯共聚乳液，按照以下步骤制备：
[0019]
(1)乳化剂溶液的配制
[0020]
按照配方量称取乳化剂、9/10配方量的去离子水、ph缓冲剂投入配制罐，搅拌至完全溶解得到乳化剂溶液，然后将乳化剂溶液按重量比0.8
‑
1.5:0.6
‑
1.8:1分成三份，分别得到第一份乳化剂溶液、第二份乳化剂溶液和第三份乳化剂溶液；
[0021]
(2)单体预乳化
[0022]
将7/10配方量的软单体、1/5配方量的硬单体和所述第一份乳化剂溶液混合均匀，得到核预乳化液；将剩余软单体、剩余硬单体与交联单体、所述第二份乳化剂溶液混合均匀，得到壳预乳化液。
[0023]
(3)引发剂溶液的配制
[0024]
按照配方量称取引发剂溶于剩余去离子水中，按质量比2:3分成第一份引发剂溶液和第二份引发剂溶液；
[0025]
(4)聚合反应
[0026]
将第三份乳化剂溶液投入反应釜中，加入1/6
‑
1/4核预乳化液，冷搅30min后，升温到70
±
1℃，加入1/4
‑
1/3第一份引发剂溶液，反应1h后，开始补加剩余的核预乳化液和剩余的第一份引发剂溶液，2
‑
3h内补完，得到核乳液；将壳预乳化液和第二份引发剂溶液分别连续滴加到核乳液中，3
‑
4h内滴加完，保温2
‑
3h，降温至40℃以下，抽提，出料后，即得到核壳结构的氯乙烯共聚乳液。
[0027]
本发明的有益效果是：
[0028]
(1)根据相似相容原理，本发明自制的核壳结构的氯乙烯共聚乳液与pvc制品之间具有较好的界面结合力，核壳结构的氯乙烯共聚乳液作为主体乳液的涂料在pvc制品表面的附着力较好，能够有效阻止pvc制品中的小分子增塑剂向涂层中迁移；
[0029]
(2)本发明自制的核壳结构的氯乙烯共聚乳液具有较好的耐溶剂性能，即使有少量的增塑剂迁移到涂层中，也不容易造成涂层返粘现象。
具体实施方式
[0030]
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0031]
本发明以下实施例中所采用的乳化剂为阴离子乳化剂或非离子乳化剂。
[0032]
本发明以下实施例中所采用的阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、烯丙基烷基醇醚硫酸盐中的一种或两种以上的组合物。
[0033]
本发明以下实施例中所采用的非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙基烷基聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的组合物。
[0034]
本发明以下实施例中所采用的ph缓冲剂为碳酸氢钠或磷酸氢钠。
[0035]
本发明以下实施例中所采用的引发剂为过硫酸铵或过硫酸铵或过硫酸钾。
[0036]
本发明以下实施例中所采用的软单体为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯等中的一种或两种以上的组合物。
[0037]
本发明以下实施例中所采用的硬单体为为氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯等中的一种或两种以上的组合物。
[0038]
本发明以下实施例中核壳结构的氯乙烯共聚乳液，均按照以下步骤制备：
[0039]
(1)乳化剂溶液的配制
[0040]
按照配方量称取乳化剂、9/10配方量的去离子水、ph缓冲剂投入配制罐，搅拌至完全溶解得到乳化剂溶液，然后将乳化剂溶液按重量比0.8
‑
1.5:0.6
‑
1.8:1分成三份，分别得到第一份乳化剂溶液、第二份乳化剂溶液和第三份乳化剂溶液；
[0041]
(2)单体预乳化
[0042]
将7/10配方量的软单体、1/5配方量的硬单体和所述第一份乳化剂溶液混合均匀，得到核预乳化液；将剩余软单体、剩余硬单体与交联单体、所述第二份乳化剂溶液混合均匀，得到壳预乳化液。
[0043]
(3)引发剂溶液的配制
[0044]
按照配方量称取引发剂溶于剩余去离子水中，按质量比2:3分成第一份引发剂溶液和第二份引发剂溶液；
[0045]
(4)聚合反应
[0046]
将第三份乳化剂溶液投入反应釜中，加入1/6
‑
1/4核预乳化液，冷搅30min后，升温到70
±
1℃，加入1/4
‑
1/3第一份引发剂溶液，反应1h后，开始补加剩余的核预乳化液和剩余的第一份引发剂溶液，2
‑
3h内补完，得到核乳液；将壳预乳化液和第二份引发剂溶液分别连续滴加到核乳液中，3
‑
4h内滴加完，保温2
‑
3h，降温至40℃以下，抽提，出料后，即得到核壳结构的氯乙烯共聚乳液。
[0047]
实施例1
[0048]
核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，包括以下成分：
[0049][0050][0051]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0052]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
15份
[0053]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
55份
[0054]
交联单体
ꢀꢀ
2份。
[0055]
实施例2
[0056]
核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，包括以下成分：
[0057][0058]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0059]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
20份
[0060]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
62份
[0061]
交联单体
ꢀꢀ
3份。
[0062]
实施例3
[0063]
核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，包括以下成分：
[0064][0065]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0066]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
18份
[0067]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
60份
[0068]
交联单体
ꢀꢀ
3份。
[0069]
实施例4
[0070][0071]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0072]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
25份
[0073]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
62份
[0074]
交联单体
ꢀꢀ
3份。
[0075]
实施例5
[0076]
核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，包括以下成分：
[0077][0078]
所述总单体，以重量份数计，包括以下成分：
[0079]
软单体
ꢀꢀꢀꢀ
31份
[0080]
硬单体
ꢀꢀꢀꢀ
72份
[0081]
交联单体
ꢀꢀ
5份。
[0082]
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1的单体预乳化过程如下：
[0083]
将1/2配方量的软单体、1/5配方量的硬单体和所述第一份乳化剂溶液混合均匀，得到核预乳化液；将剩余软单体、剩余硬单体与交联单体、所述第二份乳化剂溶液混合均匀，得到壳预乳化液。
[0084]
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2的单体预乳化过程如下：
[0085]
将7/10配方量的软单体、1/2配方量的硬单体和所述第一份乳化剂溶液混合均匀，得到核预乳化液；将剩余软单体、剩余硬单体与交联单体、所述第二份乳化剂溶液混合均匀，得到壳预乳化液。
[0086]
对比例3是市售的水性丙烯酸乳液帝斯曼neocryl a
‑
1120。
[0087]
对比例4是市售的水性聚氨酯乳液安徽安大华泰ah
‑
1720a。
[0088]
应用：
[0089]
将实施例1
‑
5以及对比例1
‑
4所获核壳结构的氯乙烯共聚乳液，以重量份数计，按照以下配方配制成涂料：
[0090][0091]
所述增稠剂，以重量份数计，包括以下成分：
[0092]
rm
‑
8w(罗门哈斯)
ꢀꢀ
50份
[0093]
乙二醇丁醚
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20份
[0094]
去离子水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30份；
[0095]
成膜助剂，以重量份数计，包括以下成分：
[0096]
二丙二醇甲醚
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30份
[0097]
二丙二醇甲醚醋酸酯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20份
[0098]
去离子水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50份；
[0099]
性能测试：
[0100]
对实施例1
‑
5以及对比例1
‑
4所获涂料涂覆在pvc制品的表面，对涂层进行附着力、抗返粘性能测试，附着力按gb9286
‑
98测试标准测进行测试，抗反粘性能测试按照以下步骤进行：
[0101]
将两块涂好涂层的pvc制品，有涂层的一面贴合(pvc薄膜将有涂层的一面对折)，用10kg的砝码压住，放入70℃烘箱，放置24h，取出制品，将两个制品分开，观察涂层有无脱落。
[0102]
具体测试结果见表1：
[0103]
表1
[0104]
测试项附着力(级)涂层反粘情况实施例10涂层完好实施例20涂层完好实施例30涂层完好实施例40涂层完好实施例50涂层完好对比例11涂层少量脱落对比例21涂层少量脱落对比例32涂层部分脱落对比例42涂层大量脱落
[0105]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。