專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳及其制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅是一類(lèi)品種眾多、性能優(yōu)異的化工材料。由于Si-O鍵具有很高的鍵能(452kJ/mol)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C-C鍵能(345kJ/mol)和C-O鍵能(351kJ/mol)且鍵旋轉(zhuǎn)容易，此外還具有極低的表面能，因而使其具有很多獨(dú)特的性能，如耐水性、耐高低溫、耐候性、透氣性、低表面能等性能。但有機(jī)硅聚合物的分子鏈?zhǔn)秩犴槪肿娱g的作用力較小，因此機(jī)械強(qiáng)度很低，與其他物體的黏附性很差。丙烯酸酯由于其優(yōu)良的耐候性、耐氧性、耐油性、附著力，以及其單體眾多、合成容易等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。但丙烯酸酯聚合物結(jié)構(gòu)一般為鏈狀線性結(jié)構(gòu)，屬于熱塑性材料，對(duì)溫度極為敏感，容易產(chǎn)生“冷脆熱粘”的現(xiàn)象，因而極大的限制了它的應(yīng)用。用有機(jī)硅氧烷對(duì)丙烯酸酯聚合物進(jìn)行改性，可以改善兩者的缺點(diǎn)，將兩者各自的優(yōu)勢(shì)充分利用創(chuàng)造出一種兼具二者優(yōu)異性能的新材料。
目前，在利用有機(jī)硅氧烷對(duì)丙烯酸酯改性的研究中，以含不飽和雙鍵的有機(jī)硅氧烷或環(huán)氧硅烷與丙烯酸酯直接進(jìn)行共聚反應(yīng)居多，現(xiàn)有的文獻(xiàn)所提供的有機(jī)硅酸性條件下水解、縮合制備有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，反應(yīng)步驟復(fù)雜，而且條件要求苛刻，很難順利地制出所需的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂。由于乳液中有水的存在，有機(jī)硅氧烷的烷氧基會(huì)在乳液聚合的反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生水解縮合，嚴(yán)重的影響聚合物乳液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。另外，由于有機(jī)硅氧烷與丙烯酸酯在分子結(jié)構(gòu)和極性上存在著巨大的差距，會(huì)出現(xiàn)不同程度的相分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡(jiǎn)單、容易合成、穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種該復(fù)合膠乳的制備方法。
本發(fā)明復(fù)合膠乳是由下述重量百分含量的原料復(fù)合而成，A有機(jī)硅氧烷為膠乳總質(zhì)量的1～10％；B丙烯酸類(lèi)單體為膠乳總質(zhì)量的15～30％；C酸性催化劑為膠乳總質(zhì)量的1～10％；D乳化劑為丙烯酸類(lèi)單體總質(zhì)量的0.5～7％；E引發(fā)劑為丙烯酸類(lèi)單體總質(zhì)量的0.01～1％；水的總用量為膠乳總質(zhì)量的60～82％，其中有機(jī)硅水解所需水的用量是水與有機(jī)硅氧烷中-OX基團(tuán)的摩爾比為H2O∶-OX＝0.1～10。
所述有機(jī)硅氧烷為三官能度的有機(jī)硅氧烷RSi(OX)3或者為三官能度有機(jī)硅氧烷與二官能度的有機(jī)硅氧烷R2Si(OX)2的混合物，其中三官能度有機(jī)硅氧烷RSi(OX)3與二官能度有機(jī)硅氧烷R2Si(OX)2具有的特征是R＝-C6H5、-CH3、-C2H5、 -CH2-CH＝CH2、-CH＝CH2；X＝-CH3、-C2H5。
所述丙烯酸類(lèi)單體選自單一組分，即丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸羥乙酯；或者選自以上丙烯酸酯類(lèi)中2～5種的混合物。
所述酸性催化劑選自一種酸，即丙烯酸或甲基丙烯酸；或者選自丙烯酸與甲基丙烯酸的混合物；或以丙烯酸、甲基丙烯酸或二者的混合物為主要酸性催化劑。
所述乳化劑選自單一組分，即脂肪酸鈉RCOONa(R＝C11～17)、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉RSO3Na(R＝C12～16)或聚氧乙烯壬酚醚(n＝16)，或者選自以上組分中的2種復(fù)配乳化劑。
所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鹽，即過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨或者選自水溶性氧化-還原引發(fā)劑，即過(guò)氧化氫-硫酸亞鐵、過(guò)硫酸鉀-硫酸亞鐵、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽與過(guò)硫酸鹽。
本發(fā)明復(fù)合膠乳的制備方法包括下列步驟(1)有機(jī)硅氧烷水解制備有機(jī)硅樹(shù)脂將A組分有機(jī)硅氧烷、B組分丙烯酸類(lèi)單體加入到裝有攪拌裝置及冷凝管的反應(yīng)器中，加入C組分酸性催化劑和計(jì)量的水，計(jì)量水的用量是水與有機(jī)硅氧烷中-OX基團(tuán)的摩爾比為0.1～10，于20～45℃的溫度下攪拌，反應(yīng)10～30小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂-丙烯酸酯溶液；此時(shí)丙烯酸類(lèi)單體作為溶劑，溶解生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂。
(2)預(yù)乳化然后取水將D組分乳化劑溶解，制成乳化劑的濃溶液，加到步驟(1)制得的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂-丙烯酸酯溶液中，于30～50℃下高速攪拌10～60分鐘，使其充分乳化；用漏斗緩慢的滴加pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH值至8～12，滴加時(shí)間為0.5小時(shí)，滴加過(guò)程中保持高速攪拌，制得預(yù)乳液；所述的pH調(diào)節(jié)劑選自NaOH、Na2CO3、NaHCO3或氨水。
(3)聚合反應(yīng)將E組分引發(fā)劑溶于水中，加入步驟(2)制得的預(yù)乳液中，升溫至60～84℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)2～4小時(shí)；攪拌速度為300～1000r/min，待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻、出料。
本發(fā)明復(fù)合膠乳的制備方法步驟(1)中制備有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂是通過(guò)有機(jī)硅氧烷{三官能度的有機(jī)硅氧烷RSi(OX)3或三官能度有機(jī)硅氧烷與二官能度的有機(jī)硅氧烷R2Si(OX)2的混合物}，在丙烯酸類(lèi)或甲基丙烯酸的催化作用下，加入去離子水或蒸餾水以促進(jìn)有機(jī)硅氧烷的水解縮合反應(yīng)；水的用量為水與有機(jī)硅氧烷中-OX基團(tuán)的摩爾比為H2O∶-OX＝0.1～10。并以丙烯酸類(lèi)單體為溶劑，溶解、分散有機(jī)硅樹(shù)脂；其反應(yīng)的方程式為(水解反應(yīng))(縮合反應(yīng))然后加入常規(guī)乳化劑進(jìn)行乳化，采用NaOH、Na2CO3或氨水調(diào)節(jié)pH值至8～12，組分C酸性催化劑丙烯酸或甲基丙烯酸在乳液聚合反應(yīng)中作為可聚合單體與組分B丙烯酸類(lèi)單體進(jìn)一步發(fā)生共聚合反應(yīng)，得到有機(jī)硅樹(shù)酯/丙烯酸酯復(fù)合膠乳。
本發(fā)明復(fù)合膠乳的制備方法，使得反應(yīng)簡(jiǎn)化，而且條件緩和，從而順利的制備出有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，進(jìn)而制得有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳。
本發(fā)明的制備方法與普通乳液的制備方法相比較，有如下的特點(diǎn)1.本發(fā)明制備有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物復(fù)合膠乳的方法簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，將原有的復(fù)雜的制備過(guò)程簡(jiǎn)化，而且充分利用單體的溶解性，使其起到了溶劑的作用。
2.本發(fā)明所得膠乳穩(wěn)定性好，于12000轉(zhuǎn)高速離心30min，未出現(xiàn)嚴(yán)重分層。
3.本發(fā)明所得到的膠乳成膜后所測(cè)得的接觸角，與未加有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂的普通乳液的相比，有明顯的增大。
4.本發(fā)明所制得的膠乳，具有極好的附著性，很好的彌補(bǔ)了有機(jī)硅氧烷附著力差的缺點(diǎn)。
5.本發(fā)明采用普通的乳液聚合的方法，采用一步反應(yīng)便制得了有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
對(duì)本發(fā)明所制得的有機(jī)硅氧烷改性丙烯酸酯復(fù)合膠乳可采用如下的方法表征膠乳聚合物結(jié)構(gòu)用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)測(cè)定；膠乳的乳膠粒子形態(tài)用投射顯微電鏡(TEM)測(cè)定；膠乳玻璃化溫度用示差掃描量熱儀(DSC)測(cè)定；膠乳成膜的表面形態(tài)用掃描顯微電鏡(SEM)、表面組成用X射線光電子能譜(XPS)測(cè)定。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷，其組分配方如表1。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備在帶有冷凝裝置、攪拌裝置的三口燒瓶中，加入甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和計(jì)量的水(2.0克)，于20℃的溫度下反應(yīng)30小時(shí)，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液。
(2)預(yù)乳化過(guò)程將十二烷基硫酸鈉溶于5克水中，加入到步驟(1)制得的甲基三甲氧基硅烷樹(shù)脂的丙烯酸酯溶液中，30℃下高速攪拌(1000r/min)1.0小時(shí)制得預(yù)乳液。將氫氧化鈉溶于108克水中，用恒壓漏斗緩慢滴加到預(yù)乳液中，0.5小時(shí)滴完，滴加過(guò)程中保持高速攪拌，制得預(yù)乳液。
(3)聚合反應(yīng)把過(guò)硫酸鉀溶于5克水中，加入步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于65℃反應(yīng)6小時(shí)，攪拌速度300r/min，制得甲基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯復(fù)合膠乳。
實(shí)施例2有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷，但用量比實(shí)施例1增大，其組分配比如表2。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備在帶有冷凝裝置、攪拌裝置的三口燒瓶中，加入甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和5％的鹽酸3.0克，于45℃的溫度下反應(yīng)10小時(shí)，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液。
(2)預(yù)乳化過(guò)程將OP-10溶于10克水中，加入到步驟(1)制得的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂的丙烯酸酯溶液中，50℃下高速攪拌(1000r/min)10分鐘制得預(yù)乳液。將碳酸鈉溶于102克水中，用恒壓漏斗緩慢滴加到預(yù)乳液中，0.5小時(shí)滴完，滴加過(guò)程中保持高速攪拌，制得預(yù)乳液。
(3)聚合反應(yīng)把過(guò)硫酸銨溶于8克水中，加入步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于84℃反應(yīng)2小時(shí)，攪拌速度1000r/min，制得甲基三甲氧基硅氧烷/丙烯酸酯復(fù)合膠乳。
實(shí)施例3有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的混合物。其組分配比如表3。


(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備在帶有冷凝裝置、攪拌裝置的三口燒瓶中，加入甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和計(jì)量水(3.0克)，于45℃的溫度下反應(yīng)10小時(shí)，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液。
(2)預(yù)乳化過(guò)程將OP-10和十二烷基苯磺酸鈉溶于12克水中，加入到步驟(1)制得的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂的丙烯酸酯溶液中，50℃下高速攪拌(1000r/min)30分鐘制得預(yù)乳液。將氫氧化鈉溶于97克水中，用恒壓漏斗緩慢滴加到預(yù)乳液中，0.5小時(shí)滴完，滴加過(guò)程中保持高速攪拌，制得預(yù)乳液。
(3)聚合反應(yīng)把過(guò)硫酸銨溶于8克水中，加入步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于84℃反應(yīng)2小時(shí)，攪拌速度400r/min，制得有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯復(fù)合膠乳。
實(shí)施例4有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，其組分配比如表4。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與3.0克水在40℃的溫度下反應(yīng)16小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂；(2)預(yù)乳化過(guò)程將乳化劑十二烷基硫酸鈉溶于6克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在42℃下高速攪拌45分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉溶于105克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)將引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀溶于6克水中，加入到步驟(3)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于80℃反應(yīng)3小時(shí)，攪拌速度500r/min，制得甲基三甲氧基硅烷/乙烯基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯的復(fù)合乳液。
實(shí)施例5有機(jī)硅氧烷采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其組分配方如表5。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與計(jì)量的水(5.0克)在38℃的溫度下反應(yīng)18小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化過(guò)程，將一定量的乳化劑十二烷基硫酸鈉溶于7克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在45℃下高速攪拌20分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉溶于101克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)，將引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀溶于7克水中，加入到步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于78℃反應(yīng)4小時(shí)，攪拌速度600r/min，制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
實(shí)施例6有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物，其組分配方如表6。


(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與計(jì)量的水(4.0克)在35℃的溫度下反應(yīng)20小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化過(guò)程，將一定量的乳化劑溶于9克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在38℃下高速攪拌50分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑溶于98克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)，將引發(fā)劑溶于9克水中，加入到步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于75℃反應(yīng)4小時(shí)，攪拌速度700r/min，制得有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
實(shí)施例7有機(jī)硅氧烷采用十八烷基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，其組分配方如表7。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與計(jì)量的水(2.0克)在42℃的溫度下反應(yīng)12小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化過(guò)程，將一定量的乳化劑溶于7克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在45℃下高速攪拌15分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑溶于104克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)，將引發(fā)劑溶于7克水中，加入到步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于70℃反應(yīng)4小時(shí)，攪拌速度750r/min，制得有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
實(shí)施例8有機(jī)硅氧烷采用甲基三乙酰氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，其組分配方如表8。

(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與計(jì)量的水(3.0克)在44℃的溫度下反應(yīng)12小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化過(guò)程，將一定量的乳化劑溶于9克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在48℃下高速攪拌55分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑溶于99克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)，將引發(fā)劑溶于9克水中，加入到步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于82℃反應(yīng)2.5小時(shí)，攪拌速度450r/min，制得有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
實(shí)施例9有機(jī)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷和甲基乙烯基二乙氧基硅烷的混合物，其組分配方如表9。


(1)有機(jī)硅樹(shù)脂的制備將有機(jī)硅氧烷在有機(jī)酸的催化作用下，與計(jì)量的水(2.5克)在40℃的溫度下反應(yīng)16小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，并以乳液聚合反應(yīng)單體-丙烯酸酯為溶劑，就地溶解、分散生成的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂，制得有機(jī)硅樹(shù)脂丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化過(guò)程，將一定量的乳化劑溶于10克的水中，加入到步驟(1)得到的溶液中，在45℃下高速攪拌30分鐘，使其充分乳化。同時(shí)，將pH值調(diào)節(jié)劑溶于97.5克水中，用恒壓漏斗緩慢加入制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)，將引發(fā)劑溶于10克水中，加入到步驟(2)制得的預(yù)乳液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于80℃反應(yīng)3小時(shí)，攪拌速度350r/min，制得有機(jī)硅氧烷/丙烯酸酯的復(fù)合膠乳。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于它是由下述重量百分含量的原料復(fù)合而成，A有機(jī)硅氧烷為膠乳總質(zhì)量的1～10％；B丙烯酸類(lèi)單體為膠乳總質(zhì)量的15～30％；C酸性催化劑為膠乳總質(zhì)量的1～10％；D乳化劑為丙烯酸類(lèi)單體總質(zhì)量的0.5～7％；E引發(fā)劑為丙烯酸類(lèi)單體總質(zhì)量的0.01～1％；水的總用量為膠乳總質(zhì)量的60～82％，其中有機(jī)硅水解所需水的用量是水與有機(jī)硅氧烷中-OX基團(tuán)的摩爾比為H2O∶-OX＝0.1～10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于所述有機(jī)硅氧烷為三官能度的有機(jī)硅氧烷RSi(OX)3或者為三官能度有機(jī)硅氧烷與二官能度的有機(jī)硅氧烷R2Si(OX)2的混合物，其中三官能度有機(jī)硅氧烷RSi(OX)3與二官能度有機(jī)硅氧烷R2Si(OX)2具有的特征是R＝-C6H5、-CH3、-C2H5、 -CH2-CH＝CH2、-CH＝CH2；X＝CH3、-C2H5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于所述丙烯酸類(lèi)單體選自單一組分，即丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸羥乙酯；或者選自以上丙烯酸酯類(lèi)中2～5種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于所述酸性催化劑選自一種酸，即丙烯酸或甲基丙烯酸；或者選自丙烯酸與甲基丙烯酸的混合物；或以丙烯酸、甲基丙烯酸或二者的混合物為主要酸性催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于所述乳化劑選自單一組分，即脂肪酸鈉RCOONa(R＝C11～17)、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉RSO3Na(R＝C12～16)或聚氧乙烯壬酚醚(n＝16)，或者選自以上組分中的2種復(fù)配乳化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳，其特征在于所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鹽，即過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨或者選自水溶性氧化-還原引發(fā)劑，即過(guò)氧化氫-硫酸亞鐵、過(guò)硫酸鉀-硫酸亞鐵、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽與過(guò)硫酸鹽。
7.權(quán)利要求6所述的復(fù)合膠乳的制備方法，其特征在于它包括下列步驟(1)有機(jī)硅氧烷水解制備有機(jī)硅樹(shù)脂將A組分有機(jī)硅氧烷、B組分丙烯酸類(lèi)單體加入到裝有攪拌裝置及冷凝管的反應(yīng)器中，加入C組分酸性催化劑和計(jì)量的水，計(jì)量水的用量是水與有機(jī)硅氧烷中-OX基團(tuán)的摩爾比為0.1～10，于20～45℃的溫度下攪拌，反應(yīng)10～30小時(shí)，制得有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂-丙烯酸酯溶液；(2)預(yù)乳化然后取水將D組分乳化劑溶解，制成乳化劑的濃溶液，加到步驟(1)制得的有機(jī)硅氧烷樹(shù)脂-丙烯酸酯溶液中，于30～50℃下高速攪拌10～60分鐘，使其充分乳化；用漏斗緩慢的滴加pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH值至8～12，滴加時(shí)間為0.5小時(shí)，滴加過(guò)程中保持高速攪拌，制得預(yù)乳液；(3)聚合反應(yīng)將E組分引發(fā)劑溶于水中，加入步驟(2)制得的預(yù)乳液中，升溫至60～84℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)2～4小時(shí)；攪拌速度為300～1000r/min，待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻、出料。
8.權(quán)利要求7所述的復(fù)合膠乳的制備方法，其特征在于所述的pH調(diào)節(jié)劑選自NaOH、Na2CO3、NaHCO3或氨水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)硅樹(shù)脂與丙烯酸酯類(lèi)聚合物的復(fù)合膠乳及其制備方法。本發(fā)明制備方法是將有機(jī)硅氧烷在酸的催化作用下，與定量的水在一定溫度下進(jìn)行水解、縮合反應(yīng)制得的，并以丙烯酸類(lèi)單體為溶劑，溶解、分散有機(jī)硅樹(shù)脂，然后經(jīng)過(guò)乳化劑預(yù)乳化、聚合反應(yīng)得到復(fù)合膠乳，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、條件緩和、容易合成，制得產(chǎn)品穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)C08F2/12GK101058625SQ200710017848
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者黎白鈺, 張慎靖, 劉再滿, 何乃普 申請(qǐng)人:蘭州交通大學(xué)