[0056] 此外,在制備水性丙稀酸樹脂時加入硅烷偶聯(lián)劑,能夠提尚制得的水性丙稀酸樹 脂在基底上的附著力,不受任何理論束縛,本發(fā)明人認為這是由于硅烷偶聯(lián)劑中Si-O鍵具 有較高的離子化趨勢和很高的鍵能。
[0057] 在本發(fā)明中,所述硅烷偶聯(lián)劑可由下式所示:
[0058] YSiX3
[0059] 其中,
[0060] Y為不飽和烯基,優(yōu)選為:CH2=CH(CH2)n-,其中,n為1~8,進一步地,CH2 = CH(CH2) n-優(yōu)選為CH2=C(CH3) -,CH2=CH-,特別地,優(yōu)選CH2=CH-,
[0061] X為可水解基團,優(yōu)選為:-(:1、-01^-(^、-0(:21140〇1 3、-(^]^3以及-(^,特別地, 優(yōu)選-OC2H5。
[0062] 在本發(fā)明中,硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選乙烯基三乙氧基硅烷。
[0063] 在本發(fā)明中,基于丙烯酸酯類單體混合物I為100~210重量份,硅烷偶聯(lián)劑的添 加量為5~10重量份,優(yōu)選為6~9重量份,更優(yōu)選為7~8重量份。
[0064] 在本發(fā)明步驟2中,引發(fā)劑的種類并沒有特別的限制,在引發(fā)劑受熱后,能夠產(chǎn)生 自由基引發(fā)反應(yīng)即可。
[0065] 所述引發(fā)劑選自下述引發(fā)劑的一種或多種:酰類過氧化物如過氧化苯甲酰,氫過 氧化物如叔丁基過氧化氫,二烷基過氧化物如過氧化二叔丁基,偶氮類引發(fā)劑如偶氮二異 丁腈、偶氮二異庚腈。
[0066] 在優(yōu)選的實施方式中,引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)。
[0067] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),AIBN為引發(fā)劑制備的丙烯酸聚合物不易發(fā)生凝膠現(xiàn)象,且分子量 分布較窄,有利于制備較高固含量的水溶性丙烯酸酯聚合物。
[0068] 在本發(fā)明步驟2中,基于丙烯酸酯類單體混合物I為100~210重量份,混合物A 中的引發(fā)劑的添加量為1~5重量份,優(yōu)選為2~4重量份,如3重量份。
[0069] 在本發(fā)明中,優(yōu)選將上述丙烯酸酯類單體混合物I、硅烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑混合均勻 后再加入步驟1的體系中,本發(fā)明對混合方式不做特別限定,可以使用現(xiàn)有技術(shù)中任意一 種能夠?qū)⑸鲜龌旌衔锘旌暇鶆虻姆绞?,如機械攪拌,磁力攪拌,超聲振蕩等方式,優(yōu)選使用 超聲振蕩的方式進行混合。
[0070] 在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中,將上述丙烯酸酯類單體混合物I、硅烷偶聯(lián)劑和 引發(fā)劑在混合均勻后,進行過濾處理,除去其中不溶性雜質(zhì),利于反應(yīng)的后續(xù)進行,本發(fā)明 對過濾的方式不做特別限定,可以使用現(xiàn)有技術(shù)中任意一種固液分離的方式,如常壓過濾, 減壓過濾等,優(yōu)選使用減壓過濾。
[0071 ] 在本發(fā)明中,所述混合物A優(yōu)選在1~5小時內(nèi),優(yōu)選為2~4小時內(nèi),如3小時 內(nèi)滴加完畢。當(dāng)?shù)渭铀俣冗^慢,滴加時間過長,大于5小時時,制得的丙烯酸聚合物的性能 不穩(wěn)定,重現(xiàn)性差;當(dāng)?shù)渭铀俣冗^快,滴加時間過短,小于1小時時,制得的丙烯酸聚合物分 子量分布寬,分子間交聯(lián)得不均勾。
[0072]在本發(fā)明步驟2中,加入混合物A時,控制反應(yīng)體系的溫度為60 °C~95°C,優(yōu)選 70°C~90°C,如 80°C,85°C或 90°C。
[0073] 本發(fā)明優(yōu)選采用滴加的方式向步驟1的體系中加入混合物A。
[0074] 步驟3,向步驟2得到的體系中補加引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑,反應(yīng),任選在保溫下進行。
[0075] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),將混合物A滴加完畢后,再向反應(yīng)體系中補加引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑 可以加速聚合反應(yīng)的進行,而且也能夠控制聚合反應(yīng)在適當(dāng)?shù)乃俣认逻M行。
[0076] 在本發(fā)明步驟3中,所述引發(fā)劑的選擇范圍與步驟2中所述引發(fā)劑的選擇范圍相 同,優(yōu)選地,與步驟2中所述引發(fā)劑相同。
[0077] 在本發(fā)明步驟3中,基于步驟1中丙烯酸酯類單體混合物I為100~210重量份, 所述引發(fā)劑為〇. 3~1重量份,優(yōu)選為0. 4~0. 8重量份,如0. 6重量份。
[0078] 在本發(fā)明步驟3中,所述鏈轉(zhuǎn)移劑的選擇范圍與步驟2中所述鏈轉(zhuǎn)移劑的選擇范 圍相同,優(yōu)選地,與步驟2中所述鏈轉(zhuǎn)移劑相同。
[0079] 在本發(fā)明步驟3中,基于步驟1中丙烯酸酯類單體混合物I為100~210重量份, 所述鏈轉(zhuǎn)移劑為〇. 3~1重量份,優(yōu)選為0. 4~0. 8重量份,如0. 6重量份。
[0080] 在本發(fā)明步驟3中,優(yōu)選將引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑溶解于溶劑中再加入反應(yīng)體系中, 從而避免了因為局部濃度過大而引起的反應(yīng)不均衡,也使得生成的丙烯酸聚合物分子量分 布窄。
[0081] 在本發(fā)明步驟3中,所述溶劑的選擇范圍與步驟1中所述溶劑的選擇范圍相同,優(yōu) 選地,與步驟1中所述溶劑相同。
[0082] 在本發(fā)明步驟3中,基于步驟1中丙烯酸酯類單體混合物I為100~210重量份, 所述溶劑為10~30重量份,優(yōu)選為15~25重量份,如20重量份。
[0083] 在本發(fā)明步驟3中,在補加入引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑后,優(yōu)選在60°C~90°C條件下保 溫反應(yīng),優(yōu)選保溫反應(yīng)的時間為〇. 5~2小時,如1小時。
[0084] 步驟4,向步驟3得到的體系中加入包含丙烯酸類單體混合物II、硅烷偶聯(lián)劑和引 發(fā)劑的混合物B。
[0085] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在步驟3制得的體系中加入混合物B,增強了制得的水性丙烯酸樹 脂的親水性,使其既能夠在水溶液中穩(wěn)定存在,同時又具有良好的耐水性,不受任何理論束 縛,本發(fā)明人認為,步驟4加入的混合物B中的丙烯酸類單體混合物II以步驟3制得的聚 合物為內(nèi)核,在其表面包覆聚合,形成雙層結(jié)構(gòu)的水性丙烯酸樹脂,其中,步驟3制得的丙 烯酸酯聚合物表面不存在自由的羧基,表現(xiàn)為疏水性,而步驟4加入的混合物B中引入了丙 烯酸類化合物,而自由的羥基并非聚合反應(yīng)的活性位點,因此,經(jīng)過步驟4后制得的水性丙 烯酸樹脂,在其表面上具有自由的羧基,從而,增加了水性丙烯酸樹脂的親水性,進而,經(jīng)過 步驟3和步驟4制得的水性丙烯酸樹脂既具有良好的親水性,S卩,水溶性增強,同時又具有 良好的耐水性。
[0086] 在本發(fā)明步驟4中,所述丙烯酸類單體混合物II包括以下重量配比的組分,
[0087]
[0092] 在本發(fā)明步驟4中,所述硅烷偶聯(lián)劑的選擇范圍與步驟2中所述硅烷偶聯(lián)劑的選 擇范圍相同,優(yōu)選地,與步驟2中所述硅烷偶聯(lián)劑相同。
[0093] 在本發(fā)明步驟4中,基于丙烯酸類單體混合物II為158~285重量份,硅烷偶聯(lián) 劑為8~15重量份,優(yōu)選為9~13重量份,如11重量份。
[0094] 在本發(fā)明步驟4中,所述引發(fā)劑的選擇范圍與步驟2中所述引發(fā)劑的選擇范圍相 同,優(yōu)選地,與步驟2中所述引發(fā)劑相同。
[0095] 在本發(fā)明步驟4中,基于丙烯酸類單體混合物II為158~285重量份,引發(fā)劑為 3~8重量份,優(yōu)選為4~6重量份,如5重量份。
[0096] 在本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中,將上述丙烯酸類單體混合物II、硅烷偶聯(lián)劑和引 發(fā)劑混合均勻后再加入步驟4的體系中,本發(fā)明對混合方式不做特別限定,可以使用現(xiàn)有 技術(shù)中任意一種能夠?qū)⑸鲜龌旌衔锘旌暇鶆虻姆绞?,如機械攪拌,磁力攪拌,超聲振蕩等方 式,優(yōu)選使用超聲振蕩的方式進行混合。
[0097] 在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中,將上述丙烯酸類單體混合物II、硅烷偶聯(lián)劑和 引發(fā)劑在混合均勻后,進行過濾處理,除去其中不溶性雜質(zhì),利于反應(yīng)的后續(xù)進行,本發(fā)明 對過濾的方式不做特別限定,可以使用現(xiàn)有技術(shù)中任意一種固液分離的方式,如常壓過濾, 減壓過濾等,優(yōu)選使用減壓過濾。
[0098] 在本發(fā)明中,所述混合物B優(yōu)選在1~5小時內(nèi),優(yōu)選為2~4小時內(nèi),如3. 5小 時內(nèi)滴加完畢。當(dāng)?shù)渭铀俣冗^慢,滴加時間過長,大于5小時時,制得的丙烯酸聚合物的性 能不穩(wěn)定,重現(xiàn)性差;當(dāng)?shù)渭铀俣冗^快,滴加時間過短,小于1小時時,制得的丙烯酸聚合物 分子量分布寬,分子間交聯(lián)得不均勾。
[0099] 在本發(fā)明步驟4中,加入混合物B時,控制反應(yīng)體系的溫度為60 °C~95 °C,優(yōu)選 70 °C~90 °C,如80 °C,85 °C或90 °C,更優(yōu)選與步驟3中反應(yīng)溫度相同。
[0100] 本發(fā)明優(yōu)選采用滴加的方式向步驟3的體系中加入混合物B。
[0101] 步驟5,向步驟4得到的體系中補加引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑,反應(yīng),任選在保溫下進行。
[0102] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),將混合物B滴加完畢后,再向反應(yīng)體系中補加引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑 可以加速聚合反應(yīng)的進行,而且也能夠控制聚合反應(yīng)在適當(dāng)?shù)乃俣认逻M行。
[0103] 在本發(fā)明步驟5中,所述引發(fā)劑的選擇范圍與步驟2中所述引發(fā)劑的選擇范圍相 同,優(yōu)選地,與步驟2中所述引發(fā)劑相同。
[0104] 在本發(fā)明步驟5中,基于步驟4中丙烯酸類單體混合物II為158~285重量份, 所述引發(fā)劑為〇. 5~2重量份,優(yōu)選為0. 8~1. 5重量份,如1. 2重量份。
[0105] 在本發(fā)明步驟5中,所述鏈轉(zhuǎn)移劑的選擇范圍與步驟2中所述鏈轉(zhuǎn)移劑的選擇范 圍相同,優(yōu)選地,與步驟2中所述鏈轉(zhuǎn)移劑相同。
[0106] 在本發(fā)明步驟5中,基于步驟4中丙烯酸類單體混合物II為158~285重量份, 所述鏈轉(zhuǎn)移劑為〇. 3~1重量份,優(yōu)選為0. 4~0. 8重量份,如0. 6重量份。
[0107] 在本發(fā)明步驟5中,優(yōu)選將引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑溶解于溶劑中再加入反應(yīng)體系中, 從而避免了因為局部濃度過大而引起的反應(yīng)不均