一種核殼技術包覆草本精油乳液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種草本精華健康涂料用乳液，特別是涉及一種用于涂料釋放草本物質的核殼技術包覆草本精油乳液及其制備方法。本發(fā)明提供一種核殼技術包覆草本精油乳液，其原料包括核部原料和殼部原料，所述核部原料和殼部原料的重量比為1：0.2-0.4。本發(fā)明乳液具有明顯核殼結構，粒徑細而分布均一，乳液穩(wěn)定，透氣性好，具有良好的緩釋作用，用該乳液制備成草本精華健康涂料后，涂膜綜合性優(yōu)異、防水、防腐、透氣性好，能有效的祛除有害氣體，抑制多種菌種的生長，持久釋放負離子數(shù)。
【專利說明】一種核殼技術包覆草本精油乳液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種草本精華健康涂料用乳液，特別是涉及一種用于涂料釋放草本物質的核殼技術包覆草本精油乳液及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著“復合技術”在材料科學中的發(fā)展，八十年代科學家們提出了 “粒子設計”的新概念。即從粒子層面，而非宏觀的機械混合來復合，由此科學家們提出了一個“核殼聚合乳液”的新概念。所謂核殼，顧名思義就是指以聚合物A為核，外層包裹聚合物B的乳膠顆粒為殼的結構，其主要是通過由性質不同的兩種或多種單體分子在一定條件下按階段聚合使顆粒內(nèi)部的內(nèi)側和外側分別富集不同的成分，通過核和殼的不同組合，得到一系列不同形態(tài)的乳膠粒子從而可賦予核殼各不相同的功能。
[0003]核殼乳液的合成方法主要通過三種機理，包括接枝機理、互穿聚合物網(wǎng)絡(IPN)機理和離子鍵合機理。
[0004]核殼乳液與一般乳液相比，區(qū)別僅在于乳膠粒的結構形態(tài)不同。核殼乳膠粒獨特的結構形態(tài)大大改善了聚合物乳液的性能。即使在相同原料組成的情況下，具有核殼結構乳膠粒的聚合物乳液也往往比一般聚合物乳液具有更優(yōu)異的性能，因此，從80年代以來，核殼乳液聚合一直受到人們的青睞，在核殼化工藝、乳膠粒形態(tài)測定、乳膠粒顆粒形態(tài)對聚合物性能的影響機理等方面取得許多進展。
[0005]而在目前的涂料技術中。用于環(huán)保型涂料即有竹炭涂料，負離子涂料，凈味涂料，無添加涂料等其成膜物質為普通丙烯酸酯乳液，其透氣性差，耐水性不好等缺陷，影響了上述涂料的特異功能，達不到預期 效果。本發(fā)明采取一種核殼結構形式，具有透氣、釋放、殺菌、凈化空氣等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種核殼技術包覆草本精油乳液及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術中的問題。
[0007]本發(fā)明第一方面提供一種核殼技術包覆草本精油乳液，其原料包括核部原料和殼部原料，所述核部原料和殼部原料的重量比為1:0.2-0.4，所述核部原料的組分包括以重量份計的如下組分:
[0008]表面活性劑1-3份；
[0009]引發(fā)劑0.2-0.3 份；
[0010]核部軟單體10-20份；
[0011]核部硬單體5-15份；
[0012]有機硅氧烷單體3-5份；
[0013]草本精油0.1-0.3份；
[0014]核部功能單體0.5-1.5份；[0015]去離子水40-45份。
[0016]所述殼部原料的組分包括以重量份計的如下組分:
[0017]表面活性劑0.2-0.5份；
[0018]引發(fā)劑0.1-0.3 份；
[0019]殼部軟單體3-8份；
[0020]殼部硬單體5-10份；
[0021]有機硅氧烷單體1-2份；
[0022]殼部功能單體0.2-1.0份；
[0023]去離子水5-10份。
[0024]優(yōu)選的，所述核部原料的組分包括以重量份計的如下組分:
[0025]表面活性劑1.5-2.5份；
[0026]引發(fā)劑0.2-0.3 份；
[0027]核部軟單體13-17份；
[0028]核部硬單體10-14份；
[0029]有機硅氧烷單體3.5-4.5份；
`[0030]草本精油0.1-0.3份；
[0031]核部功能單體0.8-1.2份；
[0032]去離子水40-45份。
[0033]所述殼部原料的組分包括以重量份計的如下組分:
[0034]表面活性劑0.3-0.4份；
[0035]引發(fā)劑0.1-0.2 份；
[0036]殼部軟單體3.5-6份；
[0037]殼部硬單體8-10份；
[0038]有機硅氧烷單體1-2份；
[0039]殼部功能單體0.2-1.0份；
[0040]去離子水5.5-8.4份。
[0041]優(yōu)選的，所述核部軟單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上的組合；殼部軟單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上的組合。
[0042]優(yōu)選的，所述有機硅氧烷單體選自乙烯基三異丙氧基硅烷、r-甲基丙酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、八乙烯基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷中的一種或兩種以上的組合。
[0043]優(yōu)選的，所述核部功能單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥甲酯、丙烯酰胺中的兩種以上的組合；殼部功能單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥甲酯、丙烯酰胺中的兩種以上的組
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[0044]優(yōu)選的，所述草本精油選自薰衣草(lavandula pedunculata)精油、荼樹(Melaleuca alternifola)精油、紫薇(Lagerstroemia indica)精油、石竹(Dianthuschinensis)精油、尤加利(eucalyptus globulus)精油、鳳梨(Ananas comosus)精油、仙人掌(Opuntia stricta)精油、蘆菩(Aloe vera var.chinensis)精油、香茅(Mosla chinensis Maxim)精油、天竺葵(Pelargonium hortorum)精油、丁香(Syzygiumaromaticum)精油中的一種或兩種以上的組合。
[0045]所述各種草本精油均可通過市售途徑獲得。
[0046]優(yōu)選的，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種。
[0047]優(yōu)選的，所述表面活性劑為磺基琥珀酸烷基醇醚酯鈉鹽、支鏈醇醚和含烯丙基烷氧基的聚醚硫酸鹽的混合物。
[0048]優(yōu)選的，所述核部硬單體選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種以上的組合；所述殼部硬單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種以上的組合。
[0049]本發(fā)明第二方面提供一種核殼技術包覆草本精油乳液的制備方法，包括如下步驟:
[0050](I)將所述核部原料中的26-30份去離子水、0.3-1份表面活性劑、0.07-0.1份引發(fā)劑、3-5份核部軟單體、1-2份核部硬單體、0.1-0.5份核部功能單體、0.5-1份有機硅氧燒單體加入反應爸，在攪拌條件下升溫至80-87°C反應,穩(wěn)定反應10min-15min形成種子晶體；將剩余的核部原料中的去離子水、表面活性劑、引發(fā)劑、核部軟單體、核部硬單體、核部功能單體、草本精油、有機硅氧烷單體制成核部預乳化液；將所得核部預乳化液滴加到反應釜內(nèi)；滴完后引發(fā)接枝聚合在83-90°C下保溫2-3小時；
[0051](2)將所述殼部原料制成殼部預乳化液，將所得殼部預乳化液滴加至步驟I所得的料液中，所述殼部預乳化液與步驟I所得的料液的重量比為1:0.2-0.4，滴完后引發(fā)接枝聚合在83-90°C下保溫2-3小時，再冷卻至室溫，然后調節(jié)pH至7_8，出料、過濾得草本核殼結構透氣乳液。
[0052]優(yōu)選的，所述步驟I中核部預乳化液的滴加溫度為80_87°C，滴加時間為2-3小時。
[0053]優(yōu)選的，所述步驟2中殼部預乳化液的滴加溫度為80_87°C，滴加時間為2_3小時。
[0054]優(yōu)選的，所述步驟2中調節(jié)pH值所使用的溶液選自AP-95，中和當量為330-360mgHCl/go
[0055]所述AP-95具體指一種pH值調節(jié)劑，其型號為AP-95，由上海忠誠化工有限公司提供。
[0056]本發(fā)明第三方面提供一種核殼技術包覆草本精油乳液在涂料制備領域的應用。
[0057]本發(fā)明發(fā)明人米用有機娃改性丙烯酸酯,有機娃熱穩(wěn)定性大大優(yōu)于一般的有機聚合物，在高溫下仍有好的保光性；有機硅具有優(yōu)良的的耐水，耐潮及耐候性。因為無親水的極性基，但因其分子間距較大，所以濕氣的透過率比有機樹脂大；有機硅有較好的耐輻射性，它的耐輻射性能隨硅原子上的取代基而異。
[0058]本發(fā)明發(fā)明人用有機硅與丙烯酸酯及草本精油以核殼結構形成接枝共聚成的乳液，不僅克服了成膜物質透氣差，耐水性和熱穩(wěn)定不好等缺陷，并以核殼結構形式使草本精華緩慢釋放出來。
[0059]本發(fā)明乳液具有明顯核殼結構，粒徑細而分布均一，乳液穩(wěn)定，透氣性好，具有良好的緩釋作用，用該乳液制備成草本精華健康涂料后，涂膜綜合性優(yōu)異、防水、防腐、透氣性好，能有效的祛除有害氣體，抑制多種菌種的生長(優(yōu)異的殺菌力)，能持久釋放負離子數(shù)(優(yōu)異的負離子釋放力)，經(jīng)配制的草本精華涂料，負離子釋放量釋放個數(shù)為450個/s*cm2，防霉級別為0級，有效改善室內(nèi)環(huán)境的空氣質量?！揪唧w實施方式】
[0060]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0061 ] 須知，下列實施例中未具體注明的工藝設備或裝置均采用本領域內(nèi)的常規(guī)設備或裝置；所有壓力值和范圍都是指絕對壓力。
[0062]此外應理解，本發(fā)明中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應理解，本發(fā)明中提到的一個或多個設備/裝置之間的組合連接關系并不排斥在所述組合設備/裝置前后還可以存在其他設備/裝置或在這些明確提到的兩個設備/裝置之間還可以插入其他設備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內(nèi)容的情況下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0063]各種原料和試劑均購自商業(yè)供應商，未經(jīng)進一步純化，除非另有說明。易受潮的原料和試劑均存放于全密封瓶中，并直接使用，均未經(jīng)過特殊處理。
[0064]本發(fā)明的關鍵 在于所采用的有機硅氧烷單體、交聯(lián)單體、純草本精油、將乳液粒子制成核殼結構。增大乳液的穩(wěn)定性、耐水性、及突出的透氣性，有效地釋放草本精油物質。
[0065]實施例1
[0066]a.核部原料:
[0067]
【權利要求】
1.一種核殼技術包覆草本精油乳液，其原料包括核部原料和殼部原料，所述核部原料和殼部原料的重量比為1:0.2-0.4，所述核部原料的組分包括以重量份計的如下組分: 表面活性劑1-3份； 引發(fā)劑0.2-0.3份； 核部軟單體10-20份； 核部硬單體5-15份； 有機硅氧烷單體3-5份； 草本精油0.1-0.3份； 核部功能單體0.5-1.5份； 去尚子水40-45份。 所述殼部原料的組分包括以重量份計的如下組分: 表面活性劑0.2-0.5份；
引發(fā)劑0.1-0.3份； 殼部軟單體3-8份； 殼部硬單體5-10份； 有機硅氧烷單體1-2份； 殼部功能單體0.2-1.0份； 去尚子水5-10份。
2.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述核部軟單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上的組合；殼部軟單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上的組合。
3.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述有機硅氧烷單體選自乙烯基三異丙氧基硅烷、r-甲基丙酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、八乙烯基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷中的一種或兩種以上的組合。
4.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述核部功能單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥甲酯、丙烯酰胺中的兩種以上的組合；殼部功能單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥甲酯、丙烯酰胺中的兩種以上的組合。
5.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液,其特征在于,所述純草本精油選自薰衣草精油、茶樹精油、紫薇精油、石竹精油、尤加利精油、鳳梨精油、仙人掌精油、蘆薈精油、香茅精油、天竺葵精油、丁香精油中的一種或兩種以上的組合。
6.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種。
7.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述表面活性劑為磺基琥珀酸烷基醇醚酯鈉鹽、支鏈醇醚和含烯丙基烷氧基的聚醚硫酸鹽的混合物。
8.如權利要求1所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液，其特征在于，所述核部硬單體選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種以上的組合；所述殼部硬單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種以上的組合。
9.如權利要求1-8任一所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液的制備方法,包括如下步驟: (1)將所述核部原料中的26-30份去離子水、0.3-1份表面活性劑、0.07-0.1份引發(fā)劑、3-5份核部軟單體、1-2份核部硬單體、0.1-0.5份核部功能單體、0.5-1份有機硅氧烷單體加入反應釜，在攪拌條件下升溫至80-87°C反應，穩(wěn)定反應10min-15min形成種子晶體；將剩余的核部原料中的去離子水、表面活性劑、引發(fā)劑、核部軟單體、核部硬單體、核部功能單體、草本精油、有機硅氧烷單體制成核部預乳化液；將所得核部預乳化液滴加到反應釜內(nèi)；滴完后引發(fā)接枝聚合在83-90°C下保溫2-3小時； (2)將所述殼部原料制成殼部預乳化液，將所得殼部預乳化液滴加至步驟I所得的料液中，所述殼部預乳化液與步驟I所得的料液的重量比為1:0.2-0.4，滴完后引發(fā)接枝聚合在83-90°C下保溫2-3小時，再冷卻至室溫，然后調節(jié)pH至7_8，出料、過濾得草本核殼結構透氣乳液。
10.如權利要求9所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟I中核部預乳化液的滴加溫度為80-87°C，滴加時間為2-3小時。
11.如權利要求9所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟2中殼部預乳化液的滴加溫度為80-87°C，滴加時間`為2-3小時。
12.如權利要求1-8任一所述的一種核殼技術包覆草本精油乳液在涂料制備領域的應用。
【文檔編號】C09D151/00GK103709336SQ201210378256
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優(yōu)先權日:2012年9月29日
【發(fā)明者】陳安仁, 孫長勝 申請人:上海綠色建材研究中心有限公司