專利名稱：一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液、制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯的改性技術(shù)，具體涉及一種具有超低玻璃化溫度的陽離子型氟硅丙烯酸酯共聚乳液、制備方法及其，所制備的陽離子型氟硅丙烯酸酯乳液具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，抗低溫性能好的特點(diǎn)，可應(yīng)用于對(duì)道路用浙青乳液進(jìn)行改性，有益于高寒地區(qū)的道路浙青維護(hù)。
背景技術(shù)：
以丙烯酸或丙烯酸酯類為主要原料合成的丙烯酸酯乳液是一種粘接性強(qiáng)、成膜性高的高分子材料，具有優(yōu)異的成膜性、耐腐蝕、耐化學(xué)藥品、良好的耐油性和耐候性，其原料來源豐富，生產(chǎn)易于實(shí)施。但丙烯酸樹脂結(jié)構(gòu)一般為鏈狀線形結(jié)構(gòu)，線性分子上又缺少交聯(lián)點(diǎn)，難以形成三維網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此其對(duì)溫度極為敏感，隨著溫度上升會(huì)逐漸變軟、變粘；溫度降到一定限度，又會(huì)逐漸變脆，即所謂的“熱粘冷脆”現(xiàn)象。有機(jī)硅分子中含有S1-O鍵，硅和氧電負(fù)性大，S1-O鍵的結(jié)構(gòu)具有明顯的極性，能對(duì)有機(jī)基起屏蔽作用，降低氧分子等對(duì)聚合物分子鏈的破壞作用，從而賦予它優(yōu)良的耐熱性、耐氧性、耐候性能；同時(shí)，聚硅氧烷分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，甲基向外排列并圍繞S1-O鍵旋轉(zhuǎn)，分子摩爾體積大，內(nèi)聚能密度低，表面張力小，使有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)異的憎水性、防水性等性能。氟元素作為電負(fù)性最大的元素，極化率低，C-F鍵能高達(dá)460KJ/mol ;正是C-F鍵的F原子對(duì)C-C鍵骨架的屏蔽保護(hù)作用使氟樹脂具有很高的化學(xué)惰性，經(jīng)過氟改性的乳液將全部或部分的吸取氟碳樹脂的特性，表現(xiàn)為優(yōu)異的耐候性、耐久性、耐化學(xué)藥品性、防腐性、絕緣性、不易燃性、非粘附性、耐污染性及低溫柔韌性好等特點(diǎn)。然而，采用含氟硅烷以及乙烯基硅氧烷來制備超低玻璃化溫度的陽離子型丙烯酸酯的方法至今未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、耐高低溫性的陽離子型有機(jī)硅氟丙烯酸酯乳液及其制備方法，將其應(yīng)用于道路浙青材料的改性中，可有效降低道路材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，提聞抗寒能力，減少由于聞寒造成的道路損壞。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
權(quán)利要求
1.一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液，其特征在于化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
2.一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按質(zhì)量計(jì)，將丙烯酸酯單體25 45份，乙烯基硅氧烷I 3份，三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷I 20份，陽離子乳化劑I 3份，非離子乳化劑0.5 2份，引發(fā)劑0.2 0.5份依次加入到70 130份水中，得到混合乳液；所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-2-羥乙酯中的兩種；陽離子乳化劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的一種；非離子乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、水性乙氧基非離子型氟碳表面活性劑中的一種；引發(fā)劑為過硫Ife按、過硫Ife鐘中的一種； (2)取1/5 1/4的混合乳液在N2氣氛，溫度為75 80°C的攪拌條件下反應(yīng)，得到微藍(lán)色的種子乳液；` (3)按質(zhì)量計(jì)，在剩余的混合乳液中加入乙烯基硅氧烷I 3份和三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷I 20份進(jìn)行預(yù)乳化，將得到的預(yù)乳化液滴加到步驟(2)得到的種子乳液中，滴加完畢后升溫至81 86°C，反應(yīng)4 6小時(shí)； (4)冷卻到室溫，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液的pH值為7 7.5，經(jīng)過濾后得到一種陽離子型氟硅丙烯酸酯乳液，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液的制備方法，其特征在于:所述的乙稀基娃氧燒為四甲基四乙稀基環(huán)四娃氧燒，乙稀基二乙氧基娃氧燒、乙稀基二甲氧基娃氧燒中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述的預(yù)乳化，采用高剪切機(jī)預(yù)乳化，預(yù)乳化的時(shí)間為5 15分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液的制備方法，其特征在于:所述PH調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氨水。
6.一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液應(yīng)用于對(duì)道路用浙青乳液的改性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氟硅丙烯酸酯共聚乳液、制備方法及應(yīng)用。將丙烯酸酯單體、陽離子乳化劑和非離子乳化劑、引發(fā)劑混合后得到混合乳液，取部分混合乳液在溫度為75～80℃的攪拌條件下反應(yīng)后得到微藍(lán)色的種子乳液；在剩余的混合乳液中加入乙烯基硅氧烷和三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷進(jìn)行預(yù)乳化，再將預(yù)乳化液滴加到種子乳液中，升溫至81～86℃反應(yīng)，得到陽離子型氟硅丙烯酸酯乳液。本發(fā)明制備的陽離子型氟硅丙烯酸酯乳液具有穩(wěn)定性好、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的特點(diǎn)，可應(yīng)用于對(duì)道路瀝青乳液的改性，有利于高寒地區(qū)道路瀝青的維護(hù)。
文檔編號(hào)C08F230/08GK103242479SQ20131019373
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者蔡海軍, 謝洪德, 胡軍 申請(qǐng)人:南通福倫利新材料有限公司, 謝洪德