專(zhuān)利名稱(chēng)：水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑用材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液及其制備方法。其中鈉米乳液是由疏水型聚合物，親水型聚合物和卓先液組成的外觀透明半透明，熱力學(xué)穩(wěn)定的水分散納米聚合物乳暈液，其聚合物分散相滴珠直徑在10-100納米范圍內(nèi)。
本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，由疏水型聚合物、親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物、卓先液和軟化水組成。其中所述的卓先液為卓先國(guó)際(香港)有限公司(Tnu-seal Zntem national(HK)ltd.)的產(chǎn)品或類(lèi)似產(chǎn)品。
上述疏水型聚合物可以是聚脂、不飽和脂肪酸或干性油改性聚脂、環(huán)氧聚脂、不飽和脂肪酸或干性油改性環(huán)氧聚脂、聚氨脂、不飽和脂肪酸或干性油改性聚氨脂、有機(jī)硅改性聚脂和不飽和脂肪酸或干性油改性有機(jī)硅聚脂中的一種。
上述親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物可以是乙烯基類(lèi)單體自由基加成聚合所得的聚合物，其玻璃化溫度為5～55℃，酸值為60～200，固體含量為30～65％，用量的重量百分比為10～70％。
上述水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液的組分重量百分比組成為疏水型聚合物10～30％，親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物10～30％，卓先液1～5％，軟化水45～75％。
上述水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液的分散相粒徑范圍在10～100納米之間。
本發(fā)明所述的環(huán)境友好型納米聚合物乳液的制備方法通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)A、制備疏水型聚合物；B、制備親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物；C、制備水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液(4)將A步驟制得的疏水型聚合物與B步驟制得的親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物按1∶1～2混合均勻；(5)將(1)的混合物在真空和100～200℃下脫除有機(jī)溶劑，至混合物固體含量大于等于80％；(6)將(2)的混合物與含有PH值調(diào)節(jié)劑和1～5％卓先液的軟化水在高剪切乳化釜中攪拌制成水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其中，反應(yīng)條件為溫度50～90℃，轉(zhuǎn)速1000～1800rpm，反應(yīng)時(shí)間40～60分鐘。
上述PH值調(diào)節(jié)劑是二甲基乙醇胺或AMP-95。
本發(fā)明以疏水型樹(shù)脂做為涂料的基料組分之一，該組分為涂料提供耐性，干燥性，附著力；以親水性樹(shù)脂作為涂料基料組分之一，該組分為納米乳液提供穩(wěn)定性，對(duì)顏、填料提供親合性及分散性；卓先液作為納米乳液乳制備的一種助劑；軟化水為分散介質(zhì)。其聚合物分散相滴珠直徑在10-100nm(納米)范圍內(nèi)。這類(lèi)10-100nm(納米)粒徑的水分散納米聚合物乳液區(qū)別于傳統(tǒng)乳液的另一個(gè)顯著特征是，這類(lèi)乳液結(jié)構(gòu)的可變性。傳統(tǒng)乳液基本上可分為W/O(油包水型)和O/W(水包油型)兩種類(lèi)型。納米乳液則可以連續(xù)地從W/O型結(jié)構(gòu)向O/W型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。當(dāng)體系內(nèi)富含水時(shí)，油相以均勻的小珠滴形式分散于連續(xù)相水中，形成O/W型正相乳液，當(dāng)體系內(nèi)富含油時(shí)，水相以均勻的小珠滴的形式分散于油連續(xù)相中，形成W/O型反相乳液，而對(duì)體系內(nèi)的水和油的量相當(dāng)?shù)那闆r，水相和油相互為連續(xù)相，二者無(wú)規(guī)連續(xù)，稱(chēng)為雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。這類(lèi)達(dá)到納米粒徑、熱力學(xué)穩(wěn)定體系的水分散納米聚合物乳液，可以形成更加致密，水更難于滲透的涂膜。本發(fā)明的組成物是由一種疏水的聚合物與一種親水的(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物均勻混合后，于高速剪切攪拌下，分散于預(yù)先弱堿化了的卓先液的水相中，而形成透明、半透明的，分散相粒徑在10-100nm范圍內(nèi)的環(huán)境友好型水分散納米聚合物乳液。該納米聚合物乳液無(wú)毒，無(wú)燃爆危險(xiǎn)，可用水稀釋?zhuān)褂冒踩奖恪Ｓ糜谕苛瞎I(yè)，可作為基料配制高機(jī)械性能、高裝飾性，節(jié)能，環(huán)境友好型水性建筑漆，環(huán)境友好型水性工業(yè)漆及環(huán)境友好型水性木器漆。
水分散型(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備。
1、疏水型聚酯樹(shù)脂的制備。
(1)配方三羥甲基丙烷 12.2新戊二醇 19.0乙二醇6.7間苯二甲基酸 30.3二甲苯36乙二醇單丁醚 4.0出水 -8.2凈總得量，％ 100羥基超量，％ 43(2)工藝流程將三羥甲基丙烷，新戊二醇，乙二醇，間苯二甲酸，二甲苯，乙二醇單丁醚計(jì)量加入高溫反應(yīng)釜中，加熱升溫使各物料混溶，攪拌升溫至150℃左右。二甲苯開(kāi)始回流，保溫回流反應(yīng)6-7h，；回流一開(kāi)始就有水析出。然后再升溫至200℃，保溫回流8h，水量接近理論出水量時(shí)，取樣測(cè)定酸價(jià)。酸價(jià)＜10時(shí)，降溫至100-120℃?zhèn)溆谩?br> (3)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
外觀 水白至淡黃透明粘稠液體。
固體含量/％60±2羥值 40±8酸價(jià) 10±12、親水性(甲基)丙烯酸酯共聚樹(shù)脂的制備(1)配方甲基丙烯酸 28.2甲基丙烯酸甲酯 26.7甲基丙烯酸丁酯 45.1過(guò)氧化苯甲酰 3.5甲苯 82.0正丁醇 40.0(2)工藝流程先將甲苯，正丁醇計(jì)量投入反應(yīng)釜中，用氮?dú)饬繐Q反應(yīng)釜中空氣，加熱到100℃±5將計(jì)量的甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，過(guò)氧化苯甲酰混合物于4h±0.5h內(nèi)滴加到反應(yīng)釜中，然后再繼續(xù)反應(yīng)10h±1h，備用。
(3)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)外觀 水白透明粘稠液體.
固含量 45±2％.
酸價(jià) 180±53、水分散型(甲基)丙烯酸聚酯納米乳液的制備將前述制備好的疏水型聚酯樹(shù)脂與親水型(甲基)丙烯酸酯共聚樹(shù)脂1∶1混合均勻，于100-120℃下，真空脫除有機(jī)溶劑，當(dāng)混合物固體份大于90％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移到處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中有經(jīng)過(guò)計(jì)量的含有PH值調(diào)節(jié)劑二甲基乙醇胺和3％卓先液的軟水，于80±10℃，1000-1200rpm，40-60min的條件下，可制得水分散型(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀 半透明粘稠液體.
固含量，％ 45±2PH值 9±0.5粒徑，*nm 80±10*激光掃描粒度分佈儀測(cè)定.
實(shí)施例2水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型干性油改性聚酯的制備(1)配方亞麻油 51.07
甘油(100％) 15.07鄰苯二甲酸酐 33.86100.00氧化鉛(化學(xué)純) 9×10-6(2)工藝流程將配方量的亞麻油、甘油全部加入反應(yīng)釜中，開(kāi)動(dòng)攪拌、通入N2、升溫到120℃，停止攪拌加氧化鉛、再開(kāi)動(dòng)攪拌，在2小時(shí)內(nèi)升溫到220±2℃，保持至取樣測(cè)定無(wú)水甲醇容忍度為5(25℃)時(shí)即為酸解終點(diǎn)。然后加入鄰苯二甲酸酐，加完后停止通N2，立即從水分離器加入裝料總量4.5％的二甲苯同時(shí)升溫，在2小時(shí)內(nèi)升溫到200±2℃，保持1小時(shí)，再在2小時(shí)升溫到230±2℃，保持1小時(shí)后取樣測(cè)酸值，粘度，當(dāng)酸值＜15，粘度達(dá)到來(lái)4S時(shí)，冷卻到150℃以下備用。
(3)技術(shù)指標(biāo)外觀透明淡黃色粘稠液體粘度(25℃，加化管)，S， 4.2酸值mg KOH/g 13.2固含量，％94±12、水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備將上述疏水型干性油改性聚酯與二甲苯1∶1兌稀，配制成47±0.5％的樹(shù)脂液，與實(shí)施例1中親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物1∶1.2混合均勻，于是100-200℃下，真空脫除有機(jī)溶劑，取樣測(cè)固體含量＞90％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移至外于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中有經(jīng)預(yù)先計(jì)量的含有PH值調(diào)節(jié)劑二甲基乙醇胺和5％卓先液的軟化水，于80±10℃，1000-1200rpm，40-60min條件下，可制得水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液產(chǎn)品指標(biāo)外觀 水分散半透明液體固含量 40±2％PH值 9±0.5粒徑nm 60±10實(shí)施例3水分散型(甲基)丙烯酸聚氨酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型聚氨酯樹(shù)脂的制備(1)聚酯樹(shù)脂的制備A、配方乙二醇 22.9一縮二乙二醇 16.6三羥甲基丙烷 10.5
環(huán)己酮 25.0二甲苯 25.0————100B、工藝流程將乙二醇，一縮二乙二醇，三羥甲基丙烷計(jì)量后投入反應(yīng)釜中，通入N2保護(hù)，緩慢升溫?cái)嚢瑁?dāng)升溫至150℃時(shí)，保溫1小時(shí)，然后以每小時(shí)10℃的升溫速度升溫至240℃，保溫反應(yīng)至酸價(jià)達(dá)9以下時(shí)，降溫待用。
(2)疏水型聚氨酯樹(shù)脂的制備A、配方前述聚酯樹(shù)脂液 31.5TDI-80 10.9二甲苯 21.9環(huán)己酮 35.7————100B、工藝流程將備用聚酯液計(jì)量投入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至回流，加入脫水處理的二甲苯，環(huán)己酮溶劑，攪拌均勻，降溫至40℃，計(jì)量加入TDI-80，攪拌均勻后，升溫至95±5℃，保溫反應(yīng)3h，取樣測(cè)粘度，當(dāng)粘度達(dá)40±10S(涂-4杯，25℃)時(shí)，真空脫除溶劑，當(dāng)固體量達(dá)到80％時(shí)，降溫備用。C、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)外觀 水白至淺黃色粘稠樹(shù)脂液體固含量/％ 80±2-NCO基會(huì)量/％ 0.52、親水性(甲基)丙烯酸酯共聚物的制備(1)配方甲基丙烯酸β一羥丙酯 5.9甲基丙烯酸甲酯5.6甲基丙烯酸丁酯24.3甲基丙烯酸12.6過(guò)氧化苯甲酰 1.6二甲苯25.0酯酸丁酯 25.0————100(2)工藝流程將配方量的單體計(jì)量加到高位滴加槽中，攪勻后加入過(guò)氧化苯甲酰，攪拌下使之溶解。將二甲苯，酯酸丁酯計(jì)量加入合成釜中，攪拌升溫至于115±2℃，保溫下滴加(甲基)丙烯酸酯混合單體于3小時(shí)內(nèi)均勻滴加完畢后，保溫反應(yīng)3小時(shí)，取樣測(cè)定轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率達(dá)到95％以上時(shí)反應(yīng)結(jié)束，備用。
3、水分散型(甲基)丙烯酸聚氨酯納米聚合物乳液的制備將前述備用的疏水型聚氨樹(shù)脂與親水型(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂1∶1混合均勻，于100±5℃下，真空脫除有機(jī)溶劑，當(dāng)樹(shù)脂混合物固體份達(dá)到80％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中備有經(jīng)計(jì)量的含有PH值調(diào)節(jié)劑二甲基乙醇胺和5％卓先液的軟水，于70±10℃下，1000-1200rpm，40-60min條件下，可制得水分散型(甲基)丙烯酸聚氨酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀半透明粘稠液體固含量 35±2％PH值9±0.5粒徑50±10實(shí)施例4水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚氨脂納米聚合物乳液的制備1、疏水型油改性聚氨酯樹(shù)脂的制備(1)配方亞麻油(雙漂) 65.6季戊四醇 10.8環(huán)烷酸鈣(4％) 0.4TDI-8023.2200號(hào)溶劑汽油① 74.5200號(hào)溶劑汽油② 16.8二甲苯6.4二月桂酸二丁基錫 0.1丁醇 2.2(2)工藝流程將配方量的亞麻油，季戊四醇，環(huán)烷酸鈣經(jīng)計(jì)量投入高溫反應(yīng)釜，攪拌升溫并通N2保護(hù)，升溫至230±2℃、醇解1-1.5h，取樣測(cè)甲醇容忍度(甲醇∶樣品，體積比)為2∶1時(shí)醇解合格，停止加熱。降溫至180℃以下加入場(chǎng)200號(hào)溶劑汽油②和二甲苯，再升溫至物料有回流，回流脫水約0.5-1h，除去醇解物的微量水，停止通N2、攪拌，出料至低溫反應(yīng)釜中。待溫度降至40℃時(shí)，攪拌下，保溫，均勻滴加預(yù)先計(jì)量到高位滴加槽，混合均勻的TDI-80和200號(hào)溶劑汽油①的混合物，約0.5h滴加完畢。保溫15min，然后加入二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻后再升溫至90℃±2℃，保溫反應(yīng)2-3h，當(dāng)格氏管粘度達(dá)到4S(25℃)立即冷卻至60℃加入丁醇，攪拌均勻，備用。
(3)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)外觀 淺黃色粘稠樹(shù)脂液固含量/％50±2粘度(涂-4杯，25℃)/S ＞603、水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚氨酯納米聚合物乳液的制備將實(shí)施例3中親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物與本實(shí)施例中疏水型干性油改性聚氨酯樹(shù)脂1∶1混合均勻，于80±5℃下，真空脫除有機(jī)溶劑，當(dāng)樹(shù)脂混合物固體分達(dá)到80％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中預(yù)先加有經(jīng)計(jì)量的，含有PH調(diào)節(jié)劑的二甲基乙醇胺和4％卓先液的軟水。于60±10℃，1000-1200rpm，40-60min條件下，可制得水分散型干性油改性(甲基)丙烯酸聚氨酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀透明粘稠水分散體固含量，％ 30±2PH值8.5±0.5粒徑，nm30±10實(shí)施例5水分散型(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型環(huán)氧聚酯樹(shù)脂的制備
(1)配方三羥甲基丙烷14.0環(huán)氧樹(shù)脂E42 30.7間苯二甲苯 34.8乙基苯 6.1醋酸異丁酯 19.4出水-5.0————凈總得量％ 100羥基超量44.0(2)工藝流程將三羥甲基丙烷、環(huán)氧樹(shù)脂、間苯二甲基酸、乙基苯投入反應(yīng)釜中，加熱升溫待物料溶化后，開(kāi)動(dòng)攪拌，繼續(xù)升溫至160-170℃保溫回流反應(yīng)2h，再升溫至210℃，保溫反應(yīng)6h，取樣測(cè)定酸價(jià)達(dá)10以下時(shí)，降溫到120℃加入醋酸異丁酯稀釋?zhuān)瑐溆谩?br> (3)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)外觀 水白至淡黃色粘稠樹(shù)脂液固體含量％ 73±2羥基含量％ 5.9酸價(jià)≤ 9.0
2、親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物的制備(1)配方a.液甲基丙烯酸甲酯126.0甲基丙烯酸丁酯126.0甲基丙烯酸羥乙酯 25.3甲基丙烯酸120.0正十二烷基硫酸0.7————398.0b.液過(guò)氧化苯甲酰 12.0正丁醇590.0————602.0————總量 1000(2)工藝流程預(yù)先制備好a，b兩溶液，先加入135份b液于反應(yīng)釜內(nèi)，留出35份作最后補(bǔ)加，將其余432份b液與a液混合。開(kāi)動(dòng)攪拌，通入N2，升溫至110±2℃，滴加a，b液混合物，于3小時(shí)內(nèi)滴加完畢，保溫。將預(yù)留的35份b液在1/4h內(nèi)滴入反應(yīng)釜于110±2℃下，保溫反應(yīng)3小時(shí)，備用。
3、水分散型(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液的制備將本例中的疏水型環(huán)氧聚酯樹(shù)脂與親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物以1∶2的比例混合均勻，于100±2℃下，真空脫除有機(jī)溶液。當(dāng)物料固體份達(dá)到底90％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中預(yù)先加有經(jīng)計(jì)量的、含有PH調(diào)節(jié)劑二甲基乙醇胺和3％卓先液的軟水，于70±10℃、1000-1200rpm、40-60min的條件下，可制得水分散型(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀 半透明水分散體PH值 8.5±0.5固體分％ 35±2粒徑nm 45±10實(shí)施例6不飽和脂肪酸改性(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型不飽和脂肪酸改性環(huán)氧聚酯樹(shù)脂的制備(1)配方己二酸9.0苯酐 10.0亞麻油脂肪酸 13.0環(huán)氧樹(shù)脂E51 25.0二甲苯① 2.5二甲苯② 22.5醋酸丁脂 18.0(2)工藝流程將己二酸、苯酐、亞麻油脂肪酸、環(huán)氧樹(shù)脂E51、二甲苯①投入反應(yīng)釜中加熱升溫待物料熔化后，攪拌繼續(xù)升溫至160-170℃，保溫回流反應(yīng)2h。再升溫至210±2℃，保溫反應(yīng)3h。取樣測(cè)酸價(jià)達(dá)9以下時(shí)、降溫至130℃，加二甲苯②和醋酸丁酯稀釋?zhuān)瑐溆谩?br> (3)產(chǎn)品指標(biāo)外觀 水白至淺黃色透明樹(shù)脂液固體含量％55±2酸價(jià)≤83、水分散型不飽和脂肪酸改性(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液的制備將實(shí)施例5中親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物，與本例中疏水型不飽和脂肪酸改性環(huán)氧聚酯樹(shù)脂以1∶1的比例，混合均勻。于100±2℃下，真空脫除有機(jī)溶劑。當(dāng)物料固體分達(dá)到90％時(shí)，將此物料轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中。釜中預(yù)先加有計(jì)量的含有PH調(diào)節(jié)劑AMP-95和2％卓先液的軟水，于70±5℃下，1600-1800rpm，40-60min高速剪切乳化，可制得水分散型不飽和脂肪酸改性(甲基)丙烯酸環(huán)氧聚酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀 透明水分散體固含量％ 30±2PH值 9.0±0.5粒徑nm20±10實(shí)施例7水分散型有機(jī)硅改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型有機(jī)硅改性聚酯樹(shù)脂的制備(1)配方苯酐 42.7順丁烯二酸酐 9.3苯甲酸8.0季戊四醇 5.3三羥甲基丙烷 34.7
100二甲苯① 8.0*硅樹(shù)脂中間體 66.7*(由phsicl3及ph2sicl2按摩爾比7∶3制得)。
鈦酸異丙酯 0.5二甲苯② 133.3(2)工藝流程將配方量的苯酐、苯甲酸、順丁烯二酸酐、季戊四醇、三羥甲基丙烷、二甲苯①計(jì)量投入反應(yīng)釜，升溫至物料熔化，開(kāi)動(dòng)攪拌繼續(xù)升溫至160-170℃，反應(yīng)2h。然后升溫至230±2℃反應(yīng)6h，同時(shí)蒸出酯化水，降溫至170-180℃，加入經(jīng)計(jì)量的二甲苯②，硅樹(shù)脂中間體，鈦酸異丙酯于170±2℃下反應(yīng)6h，降溫備用。
(3)產(chǎn)品指標(biāo)外觀水白微黃色樹(shù)脂液固體分％50±2酸價(jià)≤ 92、親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物的制備(1)配方甲基丙烯酸甲酯 27.2
甲基丙烯酸丁酯47.3甲基丙烯酸24.5過(guò)氧化苯烯酰(70％)0.5異丙苯過(guò)氧化氫(80％) 0.5————100(2)工藝流程將50份二甲苯及50份丁醇投入反應(yīng)釜，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌并升溫115±2℃。保溫下，將配方量混合物料于3h內(nèi)滴加完畢，并保溫反應(yīng)3h，降溫備用。
(3)產(chǎn)品指標(biāo)外觀 水白透明液體粘度PaS 15.0固含量％ 50±23、水分散有機(jī)硅改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備將本例中疏水型有機(jī)硅改性聚酯樹(shù)脂，與親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物以1∶1的比例混合均勻，于110±2℃下真空脫除有機(jī)溶劑。當(dāng)物料固含量達(dá)到85％時(shí)，將此物料轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中預(yù)先加有經(jīng)計(jì)量的PH值調(diào)節(jié)劑AMP-95和4％卓先液的軟水。于80±5℃、1200-1400rpm、40-60min的條件下，可制得水分散型有機(jī)硅改性(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀 透明水分散體固體分％ 30±2PH值 9.0±0.5粒徑 20±10實(shí)施例8水分散型不飽和脂肪酸改性有機(jī)硅(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備1、疏水型不飽和脂肪酸改性有機(jī)硅聚酯樹(shù)脂的制備(1)配方鄰苯二甲酸酐 29.6苯甲酸5.6豆油脂肪酸37.0季戊四醇 3.7三羥甲基丙烷 24.1————100二甲苯① 5.6硅樹(shù)脂中間體 46.3(phsicl3及ph2sicl2按摩爾比7∶3制得)
鈦酸異丙酯0.4二甲苯② 92.6(2)工藝流程將配方量的鄰苯二甲酸酐、苯甲酸、豆油脂肪酸、季戊四醇、三羥甲基丙烷、二甲苯①計(jì)量投入反應(yīng)釜，升溫至物料熔化，開(kāi)動(dòng)攪拌繼續(xù)升溫到160-170℃，反應(yīng)1.5h，然后升溫至230±2℃，反應(yīng)6h，同時(shí)蒸發(fā)酯化水。降溫至180℃，加入配方量二甲苯②，硅樹(shù)脂中間體，鈦酸異丙酯，于170±2℃下反應(yīng)6h，降溫備用。
(3)產(chǎn)品指標(biāo)外觀 水自淺黃色樹(shù)脂液固含量％ 50±2酸價(jià)≤ 93、水分散型不飽和脂肪酸改性有機(jī)硅(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液的制備將實(shí)施例7中親水型(甲基)丙烯酸酯共聚物，與本例中疏水型不飽和脂肪酸改性有機(jī)硅聚酯以1∶1的比例混合均勻。于100±2℃下，真空脫除有機(jī)溶劑。當(dāng)物料固含量達(dá)85％時(shí)，將此混合物轉(zhuǎn)移至處于攪拌狀態(tài)下的高剪切乳化釜中，釜中預(yù)先加有經(jīng)計(jì)量的PH值調(diào)節(jié)劑AMP-95和3％卓先液的軟水，于75±5℃、1400-1600rpm、40-60min的條件下，可制得水分散型不飽合脂肪酸改性有機(jī)硅(甲基)丙烯酸聚酯納米聚合物乳液。
產(chǎn)品指標(biāo)外觀 透明水分散體固含量、％ 30±2PH值 9.5±0.5粒徑nm 30±10
權(quán)利要求
1.水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，由疏水型聚合物、親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物、卓先液和軟化水組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其中的疏水型聚合物可以是聚脂、不飽和脂肪酸或干性油改性聚脂、環(huán)氧聚脂、不飽和脂肪酸或干性油改性環(huán)氧聚脂、聚氨脂、不飽和脂肪酸或干性油改性聚氨脂、有機(jī)硅改性聚脂和不飽和脂肪酸或干性油改性有機(jī)硅聚脂中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其中的親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物可以是乙烯基類(lèi)單體自由基加成聚合所得的聚合物，其玻璃化溫度為5～55℃，酸值為60～200，固體含量為30～65％，用量的重量百分比為10～70％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其組分重量百分比組成為疏水型聚合物10～30％，親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物10～30％，卓先液1～5％，軟化水45～75％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其分散相的粒徑范圍在10～100納米之間。
6.權(quán)利要求1至5所述水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液的制備方法，包括如下步驟A、制備疏水型聚合物；B、制備親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物；C、制備水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液(1)將A步驟制得的疏水型聚合物與B步驟制得的親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物按1∶1～2混合均勻；(2)將(1)的混合物在真空和100～200℃下脫除有機(jī)溶劑，至混合物固體含量大于等于80％；(3)將(2)的混合物與含有PH值調(diào)節(jié)劑和1～5％卓先液的軟化水在高剪切乳化釜中攪拌制成水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其中，反應(yīng)條件為溫度50～90℃，轉(zhuǎn)速1000～1800rpm，反應(yīng)時(shí)間40～60分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中的PH值調(diào)節(jié)劑是二甲基乙醇胺或AMP-95。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑用材料領(lǐng)域。公開(kāi)了一種水分散環(huán)境友好型納米聚合乳液，由疏水型聚合物、親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物、卓先液和軟化水組成。還公開(kāi)了其制備方法，包括如下步驟A.制備疏水型聚合物；B.制備親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物；C.制備水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液(1)將A步驟制得的疏水型聚合物與B步驟制得的親水型(甲基)丙烯酸酯類(lèi)共聚物按1∶1～2混合均勻；(2)將(1)的混合物在真空和100～200℃下脫除有機(jī)溶劑，至混合物固體含量大于等于80％；(3)將(2)的混合物與含有pH值調(diào)節(jié)劑和1～5％卓先液的軟化水在高剪切乳化釜中攪拌制成水分散環(huán)境友好型納米聚合物乳液，其中，反應(yīng)條件為溫度50～90℃，轉(zhuǎn)速1000～1800rpm，反應(yīng)時(shí)間40～60分鐘。本發(fā)明納米聚合物乳液無(wú)毒，無(wú)燃爆危險(xiǎn)，可用水稀釋?zhuān)褂冒踩奖?。用于涂料工業(yè)，可作為基料配制高機(jī)械性能、高裝飾性，節(jié)能，環(huán)境友好型水性建筑漆，環(huán)境友好型水性工業(yè)漆及環(huán)境友好型水性木器漆。
文檔編號(hào)C08L33/04GK1431250SQ0311362
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者張萬(wàn)喜, 劉福長(zhǎng), 李賢意 申請(qǐng)人:張萬(wàn)喜, 劉福長(zhǎng), 李賢意