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专利号: 2019108739438
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于,依次包括如下操作步骤:

步骤(1)制备乳化剂:将8-12份去离子水、乳化用羧基类亲水小单体3.0-5.5份、乳化用苯环类疏水小单体8.0-16.0份、乳液引发剂0.30-0.45份、链转移剂0.35-0.75份直接加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中,搅拌均匀后,控制温度在70-90℃下反应1-3个小时,再保温熟化1-2小时,冷却后得到乳化剂;所述的乳化用羧基类亲水小单体为衣康酸和/或乌头酸;

所述的乳化用苯环类疏水小单体为1-苯基乙烯基硼酸和/或4-甲氧基-2-乙烯基苯胺;

步骤(2)制备核单体水溶液:将8.0-15.5份羧基基类亲水小单体、160-220份丙烯酸酯类软单体、0.8-1.2份还原剂、1/3步骤(1)制备的乳化剂混合后,在1000-1200rpm的转速下搅拌分散乳化30-60min,配制成核单体乳化液;将1.0-2.1份氧化剂、60-80份去离子水混合,配成氧化剂水溶液a,搅拌均匀备用;

步骤(3)制备壳单体水溶液:将200-260份苯环类疏水小单体、15-32份刚性小单体、

0.5-1.0份还原剂混合,配制成壳单体水溶液;将1.0-2.1份氧化剂、60-80份去离子水混合,配成氧化剂水溶液b,搅拌均匀备用;

步骤(4)在反应容器中加入300-450份去离子水、1/3步骤(1)制备的乳化剂、23-40份氟功能单体,搅拌均匀后,升温至40-45℃,一次性加入30%核单体乳化液和30%氧化剂水溶液a,持续搅拌保温40-60min,得种子微乳液;将剩余70%核单体乳化液和70%氧化剂水溶液a匀速滴加至种子微乳液中,滴加时间为80-120min,滴加结束后在600-800rpm的转速下搅拌保温30-40min,得到核层乳液;加入1.2-2.6份中和剂,调整pH至8-8.5,接着将壳单体水溶液和氧化剂水溶液b,缓慢滴加至核层乳液中,滴加时间为200-260min;当壳单体水溶液滴加60min后,一次性投入4.0-8.5份交联剂;所述的氟功能单体为丙烯酸三氟乙酯和/或全氟辛基乙基丙烯酸酯;所述的交联剂为均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和/或二(甲基丙烯酰氧乙基)均苯二酐酯;

步骤(5)滴加完毕后,加入2.1-4.0份中和剂,调节溶液pH为9.5-10,补去离子水到溶液总质量1000份,升温至50-60℃,调至400-600rpm的转速下保温熟化3-6小时,然后自然冷却至室温,即得涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物。

2.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的乳液引发剂为过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯和过氧化二碳酸二环己酯中的任意一种或几种组成。

3.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的链转移剂为次亚磷酸钠和/或甲基丙烯磺酸钠。

4.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的羧基基类亲水小单体为富马酸、马来酸、衣康酸和乌头酸中的任意一种或几种组成。

5.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的苯环类疏水小单体为苯乙烯、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯、1-苯基乙烯基硼酸和4-甲氧基-2-乙烯基苯胺中的任意一种或几种组成。

6.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的氧化剂为偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基和过氧化二碳酸二环己酯中的任意一种或几种组成。

7.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的还原剂为连二亚硫酸钠、抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠、麦芽糖糊精、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠和次亚磷酸钠中的任意一种或几种组成。

8.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的丙烯酸类软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸中的任意一种或几种组成。

9.如权利要求1所述涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述的刚性小单体为N-乙基马来酰亚胺、1,4-二乙烯基-2-氮杂环庚酮、3-甲基-1-乙烯基-2-氮杂环庚酮、(4-甲基苯基)甲亚胺、N-(4-乙烯基苄基)-N,N-二甲胺、1-乙烯基-

2,5-吡咯烷二酮、5-乙基-2-乙炔基吡啶、三聚氰胺、对苯二胺、均苯三胺和联苯二胺中的任意一种或几种组成。

10.一种涂料用核壳型羧基苯环类乳液聚合物,其特征在于:采用权利要求1至9任意一项方法制备。