本發(fā)明涉及一種水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑及其制備方法，具體涉及一種超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑由于其環(huán)境友好、無毒、無VOC排放、分子量大、固含量高、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在越來越多的領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是在醫(yī)用領(lǐng)域，作為紗布貼、止血貼、藥貼等各種醫(yī)用產(chǎn)品與人體粘貼的紐帶，水性丙烯酸酯具有天然的優(yōu)勢。

但是，由于水性丙烯酸酯分子量大，分子鏈纏繞嚴(yán)重，分子鏈的運(yùn)動能力十分微弱，作為紡織上漿劑使用時，其難透氣、難防水的劣勢阻礙了其向更高端應(yīng)用邁進(jìn)的步伐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超支化聚硅烷含量低，能大幅度提高膠粘劑透氣性和防水性，成本低廉性能優(yōu)異的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑及其制備方法。

技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑，按重量百分比，它包括，

超支化聚硅烷核結(jié)構(gòu) 0.01wt%-5wt%；

丙烯酸酯殼結(jié)構(gòu) 95 wt%-99.99wt%；

所述超支化聚硅烷核結(jié)構(gòu)的端基為乙烯基雙鍵結(jié)構(gòu)，分子量為5000-50000g/mol，支化度為40%-49%，分子結(jié)構(gòu)重復(fù)基團(tuán)為

；

所述丙烯酸酯殼結(jié)構(gòu)為丙烯酸酯單體，其包括丙烯酸丁酯、2-丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯。

一種超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑的制備方法，它包括，

（1）超支化聚硅烷核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液的制備；

（2）超支化聚硅烷核結(jié)構(gòu)乳液的制備；

（3）超支化聚硅烷為核的核殼雙層結(jié)構(gòu)乳液的制備；

其中，步驟（1）包括，

A、將去離子水、乳化劑加入預(yù)乳化釜中攪拌；

B、將超支化聚硅烷加入預(yù)乳化釜中，攪拌10-60min；

C、將丙烯酸酯硬單體加入預(yù)乳化釜中，攪拌10-60min；

其中，步驟（2）包括，

A、將去離子水、乳化劑加入反應(yīng)釜中攪拌，開通冷凝回流裝置，升溫至78-80℃；

B、將引發(fā)劑Ⅰ加入反應(yīng)釜中，升溫至80-85℃；

C、將部分核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液加入反應(yīng)釜中，反應(yīng)15-45min；

D、將剩余核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液和引發(fā)劑Ⅱ同時加入反應(yīng)釜中，加入時間2-4小時；

E、保溫30-60min；

其中，步驟（3）包括，

A、將成殼所用軟單體加入反應(yīng)釜中，加入時間2-4小時；

B、將補(bǔ)充乳化劑加入反應(yīng)釜中，加入時間2-4小時；

C、將引發(fā)劑Ⅲ加入反應(yīng)釜中，加入時間2-4小時；

D、降溫至50℃以下，加入氨水調(diào)節(jié)乳液pH至7-8；

所述步驟（3）中的步驟A、B和C同時進(jìn)行，同時結(jié)束。

所述步驟（1）中的步驟C中的硬單體為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以上的單體，其包括丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、羥甲基丙烯酰胺。

所述步驟（1）中的核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液的單體濃度為60wt%-85wt%。

所述步驟（2）包括，

A、將去離子水、乳化劑加入反應(yīng)釜中攪拌，開通冷凝回流裝置，升溫至78-80℃；

B、將引發(fā)劑Ⅰ加入反應(yīng)釜中，升溫至80-85℃；

C、將核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液和引發(fā)劑Ⅱ同時加入反應(yīng)釜中，加入時間2-4小時；

D、保溫30-60min。

所述步驟（2）中的引發(fā)劑Ⅰ占核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液總量的0.05wt%-0.5wt%，先加入的一部分核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液占核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液總量的3wt%-10wt%，引發(fā)劑Ⅱ占核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液總量的0.05wt%-0.5wt%。

所述步驟（3）中的步驟A中的成殼所用軟單體為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下的單體，其包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸烷基酯。

所述步驟（1）中核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液中所用單體總量與步驟（3）中殼結(jié)構(gòu)單體總量的質(zhì)量比為1:1-1:2。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明所用單體90%以上為常規(guī)丙烯酸酯類單體，成本低廉，超支化聚硅烷含量極低即可獲得透氣性能與防水性能優(yōu)異的壓敏膠，此上漿劑制備工藝簡單，無環(huán)境污染，無毒副作用，可以作為紡織上漿廣泛使用，超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑中的核結(jié)構(gòu)為具有空間三維網(wǎng)絡(luò)樹形結(jié)構(gòu)的超支化聚硅烷，其分子鏈長且間距大，分子鏈之間具有納米級的空腔結(jié)構(gòu)，能夠有效提高膠粘劑的透氣性能；殼結(jié)構(gòu)中的丙烯酸酯分子鏈主要提供粘結(jié)性能，核結(jié)構(gòu)中的含硅分子連段提供防水性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

稱取35g去離子水、1g乳化劑SC-09加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入0.02g超支化聚硅烷，99.98g甲基丙烯酸甲酯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入50g去離子水、1g乳化劑SC-09，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在20g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至83℃，加入17g核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液，反應(yīng)30分鐘。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在45g水中，與剩余核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取60g丙烯酸異辛酯，40g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑SC-09與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至45℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例1制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為113°。

實(shí)施例2

稱取33g去離子水、1g乳化劑SC-09加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入0.06g超支化聚硅烷，99.94g甲基丙烯酸甲酯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入50g去離子水、1g乳化劑SC-09，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在20g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至83℃。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在47g水中，與核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取50g丙烯酸異辛酯，50g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑SC-09與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例2制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為127°。

實(shí)施例3

稱取38g去離子水、1g乳化劑CO-436加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入0.1g超支化聚硅烷，99.9g苯乙烯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入40g去離子水、1g乳化劑CO-436，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在12g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至82℃，加入20g核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液，反應(yīng)30分鐘。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在55g水中，與剩余核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取60g丙烯酸異辛酯，40g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑CO-436與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在55g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至45℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例3制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為129°。

實(shí)施例4

稱取33g去離子水、1g乳化劑SC-09加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入0.1g超支化聚硅烷，99.9g苯乙烯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入50g去離子水、1g乳化劑SC-09，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在17g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至83℃。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中，與核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取50g丙烯酸異辛酯，50g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑SC-09與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例4制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為135°。

實(shí)施例5

稱取34g去離子水、1.2g乳化劑CO-436加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入1g超支化聚硅烷，99g苯乙烯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入40g去離子水、1g乳化劑CO-436，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在16g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至82℃，加入20g核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液，反應(yīng)30分鐘。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在55g水中，與剩余核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取60g丙烯酸異辛酯，40g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑CO-436與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在55g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至45℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例5制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為140°。

實(shí)施例6

稱取33g去離子水、1g乳化劑CO-436加入預(yù)乳化釜中，開啟攪拌裝置，加入2g超支化聚硅烷，98g苯乙烯，攪拌30分鐘。反應(yīng)釜中加入50g去離子水、1g乳化劑CO-436，開啟冷凝回流裝置，攪拌升溫至80℃，將0.8g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在17g水中，一次性加入反應(yīng)釜中，升溫至83℃。將1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中，與核結(jié)構(gòu)預(yù)乳液同時滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時，保溫30分鐘。

稱取50g丙烯酸異辛酯，50g丙烯酸丁酯，稱取1g乳化劑CO-436與丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯共混合；稱取1g引發(fā)劑過硫酸銨溶解在50g水中；將上述稱量物滴加入反應(yīng)釜中，滴加時間3小時。升溫至85℃，保溫1小時。降溫至50℃，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7。

本實(shí)施例6制備的超支化聚硅烷為核的水性丙烯酸酯核殼結(jié)構(gòu)上漿劑涂覆在PET膜上，測試接觸角為149°。

本發(fā)明提供了一種思路及方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。