硅丙乳胶的制备方法和硅丙乳胶、用途技术

本申请公开了一种硅丙乳胶的制备方法和硅丙乳胶、用途，所述硅丙乳胶的制备方法，包括提供预定重量比的软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物和制备硅丙乳胶，使软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物的在自由基引发剂的作用下，形成种子乳胶，再进行进一步聚合，后用单硫醇硅氧烷链转移剂进行封端，得到了硅丙乳胶，利用了有机硅的低温柔性和弹性，增强了硅丙乳胶的低温柔性和弹性；单硫醇硅氧烷链转移剂中的硅氧烷基团与硅油基团，具有相似相容性，硅氧烷基团被包埋在大分子聚合物乳胶的内部，使硅氧烷基团与体系中的水分子隔绝开来，可以较好地保护硅氧烷基团，减少硅氧烷基团在存储中的水解。减少硅氧烷基团在存储中的水解。

【技术实现步骤摘要】
硅丙乳胶的制备方法和硅丙乳胶、用途


[0001]本申请属于乳液制备
，具体涉及一种硅丙乳胶的制备方法和硅丙乳胶、用途。

技术介绍

[0002]传统的溶剂型树脂制备的涂料具有优异的性能，但是使用过程中释放的有机挥发性物质(VOC)对人员危害大，对环境会造成污染。现有的聚丙烯酸乳液以水作为溶剂，绿色环保，但由于其综合性能不如溶剂型产品，而难以完全替代溶剂型产品。
[0003]现有使用乙烯基或者丙烯酰胺基的甲基/乙基硅氧烷对丙烯酸酯进行改性，即将硅氧烷掺杂在预乳液液中进行投料，因为带有硅氧烷，双键的活性较低，导致在高温高酸值的反应环境下，硅烷偶联剂的接枝率、保留度很低，往往在反应中倾向于自身的水解、缩合而不是接枝改性乳胶粒，因此制得的乳液用于涂料性能较低、或存储一段时间后性能大幅度下降，究其原因是反应型硅氧烷的低双键活性与高硅氧烷水解性之间的矛盾。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供一种硅丙乳胶的制备方法和硅丙乳胶、用途，旨在提供一种性能优异的硅丙乳胶。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种硅丙乳胶方法，包括：
[0006]提供预定重量比的软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物，其中，软单体、硬单体、功能单体中含有羰基、酯基、羧基至少一种官能团，且各自独立地含有碳碳双键；
[0007]制备硅丙乳胶，使所述软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在自由基引发剂的作用下发生聚合反应，以得到种子乳胶，继续反应，加入单硫醇硅氧烷链转移剂并发生封端反应，使单硫醇硅氧烷链转移剂中的硅氧烷基团被生成的聚合物链包裹，以得到所述硅丙乳胶。
[0008]根据本申请的第一方面的实施例，提供含软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物的混合物包括：使软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在乳化剂的存在下在水溶液中分散，以得到预乳化溶液。
[0009]根据本申请的第一方面的实施例，软单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯或其组合。
[0010]根据本申请的第一方面的实施例，硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯或其组合；和/或，
[0011]根据本申请的第一方面的实施例，功能单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸或其组合。
[0012]根据本申请的第一方面的实施例，乳化剂选自非离子乳化剂、阴离子乳化剂或其
组合。
[0013]根据本申请的第一方面的实施例，乙烯基硅氧烷类聚合物选自端乙烯基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷或其组合。
[0014]根据本申请的第一方面的实施例，非离子乳化剂选自异构十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或其组合；
[0015]根据本申请的第一方面的实施例，阴离子乳化剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、改性烷基醇磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠或其组合。
[0016]根据本申请的第一方面的实施例，制备预乳化溶液步骤中，软单体、硬单体和功能单体的质量比为50：(9
‑
44)：(1.8
‑
17)。
[0017]根据本申请的第一方面的实施例，制备预乳化溶液步骤中，软单体、硬单体、功能单体和乙烯基硅氧烷类聚合物的质量比为50：(9
‑
44)：(1.8
‑
17)：(1.8
‑
18)。
[0018]根据本申请的第一方面的实施例，所述制备硅丙乳胶具体包括：
[0019]使软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在自由基引发剂的作用下，并在水溶性氧化
‑
还原引发体系的作用下发生聚合反应，以得到硅丙乳胶。
[0020]根据本申请的第一方面的实施例，所述制备硅丙乳胶步骤中还包括添加额外的乙烯基硅氧烷类聚合物。
[0021]根据本申请的第一方面的实施例，自由基引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾或其组合。
[0022]根据本申请的第一方面的实施例，单硫醇硅氧烷链转移剂的制备方法包括：
[0023]将乙烯基硅烷偶联剂和多硫醇化合物在溶剂中混合，在碱催化剂作用下发生反应，以得到单硫醇硅氧烷链转移剂。
[0024]根据本申请的第一方面的实施例，制备硅丙乳胶步骤具体包括：
[0025]将种子乳胶与单硫醇硅氧烷链转移剂混合，在弱酸性的条件下发生封端反应，以得到硅丙乳胶。
[0026]根据本申请的第一方面的实施例，制备硅丙乳胶步骤具体包括：
[0027]将种子乳胶与单硫醇硅氧烷链转移剂混合并发生封端反应，后加入中和剂、防腐剂和消泡剂，以得到硅丙乳胶。
[0028]第二方面，本申请实施例提供了一种硅丙乳胶，硅丙乳胶由第一方面的制备方法得到。
[0029]根据本申请的第二方面的实施例，硅丙乳胶包括以重量份数计的以下原料组分：
[0030]软单体，50份；
[0031]硬单体，9
‑
44份；
[0032]功能单体，1.8
‑
17份；
[0033]自由基引发剂，0.9
‑
3.5份；
[0034]乙烯基硅氧烷类聚合物，1.8
‑
18份；
[0035]单硫醇硅氧烷链转移剂，0.9
‑
4.5份；
[0036]乳化剂0
‑
10份；
[0037]氧化剂，0
‑
2.5份；
[0038]还原剂，0
‑
2.5份；
[0039]缓冲剂，0
‑
3.5份。
[0040]第三方面，本申请实施例提供第一方面的所述的制备方法得到硅丙乳胶或第二方面的所述的硅丙乳胶在聚合物水泥防水涂料或聚合物水泥防水涂层中的用途。
[0041]与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
[0042]本申请实施例提供的硅丙乳胶的制备方法，软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在自由基引发剂的作用下，形成种子乳胶，然后再进行进一步聚合；后用单硫醇硅氧烷链转移剂进行改性，以得到硅丙乳胶；利用了乙烯基硅氧烷类聚合物中有机硅的低温柔性和弹性，增强了硅丙乳胶的低温柔性和弹性；单硫醇硅氧烷链转移剂中的硅氧烷基团与硅油基团，具有相似相容性，硅氧烷基团被包埋在大分子聚合物乳胶的内部，使硅氧烷基团与体系中的水分子隔绝开来，可以较好地保护硅氧烷基团，减少硅氧烷基团在乳胶剪切、存储和运输中的水解失效；当作为涂料涂覆在水泥基材表面使用时，硅氧烷基团一侧与空气接触，另一侧与形成的水泥基体接触，提高大分子聚合物使用时的光滑性和表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅丙乳胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供预定重量比的软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物，其中，所述软单体、所述硬单体、所述功能单体中含有羰基、酯基、羧基至少一种官能团，且各自独立地含有碳碳双键；制备硅丙乳胶，使所述软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在自由基引发剂的作用下发生聚合反应，以得到种子乳胶，继续反应，后加入单硫醇硅氧烷链转移剂并发生封端反应，使单硫醇硅氧烷链转移剂中的硅氧烷基团被生成的聚合物链包裹，以得到所述硅丙乳胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，提供含软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物的混合物包括：使软单体、硬单体、功能单体、乙烯基硅氧烷类聚合物在乳化剂的存在下在水溶液中分散，以得到预乳化溶液。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述软单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯或其组合；和/或，所述硬单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯或其组合；和/或，所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸或其组合；和/或，所述乳化剂选自非离子乳化剂、阴离子乳化剂或其组合；和/或，所述乙烯基硅氧烷类聚合物选自端乙烯基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷或其组合。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述非离子乳化剂选自异构十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或其组合；所述阴离子乳化剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、改性烷基醇磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠或其组合。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述软单体、所述硬单体和功能单体的质量比为50：(9
‑
44)：(1.8
‑
17)。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述软单体、所述硬单体、所述功能单体和所述乙烯基硅氧烷类聚合物的质量比为50：(9
‑
44)：(1.8
‑
17)：(1.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩炜，龚兴宇，杨建林，
申请(专利权)人：科顺防水科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：