細乳液聚合法制備的聚丙烯酸酯/納米SiO₂復合皮革涂飾劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及細乳液聚合法制備的聚丙烯酸酯/納米SiO2復合皮革涂飾劑及其制備方法。有關細乳液聚合法的研究目前鮮見報道。本發(fā)明將納米SiO2、正丁醇、十二烷基硫酸鈉加到水中，超聲分散均勻形成水相；將丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯混合形成油相，水相和油相混合超聲乳化得到細乳液；將引發(fā)劑水溶液1/3打底，另外2/3與細乳化液同時滴加聚合得到高固含量皮革涂飾劑。本發(fā)明的聚丙烯酸酯/納米SiO2復合皮革涂飾劑用于皮革涂飾后革樣性能與市售同類涂飾劑涂飾后革樣性能相比，其抗張強度、耐干濕擦、透水汽性有明顯提高。
【專利說明】
細乳液聚合法制備的聚丙烯酸酯/納米S i O2復合皮革涂飾劑及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種皮革涂飾劑，具體涉及一種細乳液聚合法制備的聚丙烯酸酯/納米Si02復合皮革涂飾劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]皮革涂飾劑作為皮革的頂層涂飾材料，對皮革制品的外在觀感、衛(wèi)生性能及物理機械性能有至關重要的影響。丙烯酸酯類單體原料來源廣泛，容易制備，具有優(yōu)異的粘接性、耐光性、耐候性等，并且可常溫固化，因此聚丙烯酸酯類乳液是目前應用最普遍的一類皮革涂飾材料。然而，普通的丙烯酸酯乳液涂膜存在著“熱粘冷脆”、不耐溶劑等缺點，使用受到限制。目前許多研究者采用不同的方式對其進行改良，如:引入功能性單體、與其他涂飾劑復配、引入納米粒子等。其中納米S12粒子的引入已被證明，對最終涂飾劑的各方面性能有所提高，但常規(guī)的引入方法有許多缺陷，如:引入量少、分散性不好，對最終涂飾劑的性能提升有限。
[0003]隨著科技發(fā)展研究的深入，細乳液聚合法是一種發(fā)展很快的新型乳液聚合方法。倪士寶等人(倪士寶，王政，聶王焰.丙烯酸酯/納米S12復合細乳液的制備與表征[J].材料工程，2012(9)，66-73.)通過細乳液聚合法制備了丙烯酸酯/納米S12復合乳液。采用紅外光譜法、透射電子顯微鏡、拉力試驗機以及熱分析儀等對復合乳液及其膠膜的結構、形貌、耐熱性及力學性能進行了表征。研究了納米S12的用量對復合乳液及其膠膜性能的影響。結果表明:丙烯酸酯/納米S12復合乳液粒子具有核殼結構;納米S12粒子的加入，提高了乳膠膜的熱穩(wěn)定性和力學性能；當S12用量為5%(質量分數(shù))時，膠膜的透光性能較好。然而有關細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的研究還鮮見報道。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種細乳液聚合法制備的聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑及其制備方法，利用細乳液聚合法液滴成核的特點實現(xiàn)規(guī)整形貌聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備，提高涂飾后革樣綜合性能。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案為:
細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于: 由以下步驟實現(xiàn):
步驟一:預乳化:
將0.5-2重量份十二烷基硫酸鈉、1-5重量份納米S12和2-4重量份正丁醇溶解于30-40重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相；
將20-40重量份單體混合攪拌，形成油相；
步驟二:細乳化:
將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化lOmin，再超聲乳化10-25min，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液；
步驟三:聚合:
將2-3重量份過硫酸銨溶于40-50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為A: B=1: 2的兩份引發(fā)劑水溶液；
將水浴鍋升溫到75 0C -80 0C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑水溶液A，保溫I Omin，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑水溶液B，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。
[0006]步驟一中，混合單體由重量份比例介于6:4到5:5之間的丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成。
[0007]步驟二中，高剪切均質乳化機乳化的轉速為3000r/min。
[0008]如所述的細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法制得的涂飾劑。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明以納米Si02、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及正丁醇等為原料，通過細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑，能夠降低表面活性劑的用量，將其應用于皮革涂飾后，革樣抗張強度、耐干濕擦、透水汽性都有明顯提高，其中耐干濕擦性提升效果較為顯著，均提高一級。
【具體實施方式】
[0010]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0011]本發(fā)明涉及的細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法，以納米Si02、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及正丁醇等為原料，通過細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑，將其應用于皮革涂飾中，擬利用細乳液聚合的特點引入納米S12，具體由以下步驟實現(xiàn):
步驟一:預乳化:
將0.5-2重量份十二烷基硫酸鈉、1-5重量份納米S12和2-4重量份正丁醇溶解于30-40重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相；
將20-40重量份單體混合攪拌，形成油相；
步驟二:細乳化:
將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化lOmin，再超聲乳化10-25min，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液；
步驟三:聚合:
將2-3重量份過硫酸銨溶于40-50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為A: B=1: 2的兩份引發(fā)劑水溶液；
將水浴鍋升溫到75 0C -80 0C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑水溶液A，保溫I Omin，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑水溶液B，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。
[0012]步驟一中，混合單體由重量份比例介于6:4到5:5之間的丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成。
[0013]步驟二中，高剪切均質乳化機乳化的轉速為3000r/min。
[0014]實施例1:
步驟一:預乳化:
將1.5重量份十二烷基硫酸鈉、5重量份納米S12和2重量份正丁醇溶解于34重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相，將36重量份單體混合攪拌，形成油相；
其中混合單體由重量份比例為6:4丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成；
步驟二:細乳化:
將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化10min(3000r/min)，再超聲乳化15m i η，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液。
[0015]步驟三:聚合:
將2重量份過硫酸銨溶于50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為1:2(Α:Β=1:2)的兩份引發(fā)劑水溶液；
將水浴鍋升溫到75°C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑A水溶液，保溫lOmin，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑B水溶液，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。
[0016]實施例2:
步驟一:預乳化:
將2重量份十二烷基硫酸鈉、4重量份納米S12和2重量份正丁醇溶解于34重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相，將36重量份單體混合攪拌，形成油相；
其中混合單體由重量份比例為6:4丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成；
步驟二:細乳化:
將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化10min(3000r/min)，再超聲乳化I Om i η，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液。
[0017]步驟三:聚合:
將2重量份過硫酸銨溶于50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為1:2(Α:Β=1:2)的兩份引發(fā)劑水溶液；
將水浴鍋升溫到75°C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑A水溶液，保溫lOmin，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑B水溶液，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。
[0018]實施例3:
步驟一:預乳化:
將0.5重量份十二烷基硫酸鈉、4重量份納米S12和2重量份正丁醇溶解于34重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相，將36重量份單體混合攪拌，形成油相；
其中混合單體由重量份比例為5:5丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成；
步驟二:細乳化:
將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化10min(3000r/min)，再超聲乳化15m i η，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液。
[0019]步驟三:聚合:
將2重量份過硫酸銨溶于50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為1:2(A:B=1:2)的兩份引發(fā)劑水溶液；
將水浴鍋升溫到75°C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑A水溶液，保溫lOmin，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑B水溶液，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。
[0020]利用上述方法可以得到聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑。能夠降低表面活性劑的用量，將其應用于皮革涂飾后，革樣抗張強度、耐干濕擦、透水汽性都有明顯提高，其中耐干濕擦性提升效果較為顯著，均提高一級，革樣抗張強度提升25%，透氣性提升66%，耐干濕擦性提升效果較為顯著，均提高一級。
[0021]本發(fā)明的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于: 由以下步驟實現(xiàn): 步驟一:預乳化: 將0.5-2重量份十二烷基硫酸鈉、1-5重量份納米S12和2-4重量份正丁醇溶解于30-40重量份去離子水中，超聲均勻，形成水相； 將20-40重量份單體混合攪拌，形成油相； 步驟二:細乳化: 將步驟一得到的水相和油相混合，先用高剪切均質乳化機乳化lOmin，再超聲乳化10-25min，得到乳白色、穩(wěn)定的細乳化液； 步驟三:聚合: 將2-3重量份過硫酸銨溶于40-50重量份去離子水中，得到引發(fā)劑水溶液，將其分為重量比為A: B=1: 2的兩份引發(fā)劑水溶液； 將水浴鍋升溫到75°C-80 °C，在三口燒瓶中加入引發(fā)劑水溶液A，保溫1min，保溫完畢后，同時滴加步驟二所得到的細乳化液和引發(fā)劑水溶液B，3h滴加完畢，保溫兩小時，冷卻至常溫，過濾出料。2.根據(jù)權利要求1所述的細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于: 步驟一中，混合單體由重量份比例介于6:4到5: 5之間的丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯組成。3.根據(jù)權利要求1所述的細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法，其特征在于: 步驟二中，高剪切均質乳化機乳化的轉速為3000r/min。4.如權利要求1所述的細乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米S12復合皮革涂飾劑的制備方法制得的涂飾劑。
【文檔編號】C08F220/18GK105859955SQ201610429956
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】高黨鴿, 吳田, 梁志揚, 呂斌, 馬建中
【申請人】陜西科技大學