[发明专利]无皂乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物乳液及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子技术领域，涉及一种无皂乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物乳液及其制备；本发明同时还涉及该无皂乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物乳液作为成膜物在制备内墙调湿涂料中的应用。

背景技术

调湿涂料是具有吸、放湿特性的功能涂料，可以在被涂物的表面上形成具有保护、装饰、调湿功能的涂膜。一般来说，它们都是由成膜物、多孔/层颜填料和助剂组成，能够在被涂物表面进行涂刷施工且能干燥成膜。水敏感呼吸涂料不同于一般的调湿涂料，与目前的调湿涂料相比必须具有较强的吸水性、保水性和耐水耐碱性，可在被涂物表面形成集保护、装饰、调湿、透水透气等功能于一体的涂膜，即对水的响应要快，提高/降低湿度的性能要好，具有在一定时间内保持室内空气湿度相对稳定的能力；涂层长期在潮湿状态下不能起泡、脱粉、变形（康玉梨，吴玉庭，宋磊磊等。“复合型调湿涂料的研制及实验研究”，涂料工业， 2007，37（8）：26~29）。

无皂乳液聚合是制备表面洁净的单分散聚合物微球以及提高乳液涂膜性能的有效方法。由于无皂乳液聚合中不加乳化剂（更确切地说是不加常规的小分子乳化剂）或只加入少量乳化剂（小于其临界胶束浓度），所以通常要引入水溶性单体共聚或采用反应性表面活性剂、大分子乳化剂等。邢长民（邢长民，杨万泰，马来酸酐/醋酸乙烯酯无皂乳液聚合制备表面反应性单分散聚合物微球. 2005年全国高分子学术论文报告会）用马来酸酐（ 顺丁烯二酸酐，Maleic anhydride俗称马来酸酐，简写MA。）与乙酸乙烯酯（VAc）两种单体在特定的有机溶剂中进行共聚，即可方便地得到一种新型化学组成的共聚物微球的稳定乳液体系。该体系的稳定性来源于共聚物微球本身含有的功能基团与特定的介质分子的相互作用。?mren 等（D. ?mren, A.Boztu?, E. Ylmaz, H. B. Zengin. Viscometric investigation of compatibilization of the poly(vinyl chloride)/poly(ethylene-co-vinyl acetate) blends by terpolymer of maleic anhydride–styrene–vinyl acetate Original Research Article. Journal of Molecular Structure, 2008, 891 (1-3): 329–332.）合成了马来酸酐-苯乙烯-醋酸乙烯酯三元共聚物，用粘度法测定该共聚物的增溶性。Carja等将LDH-马来酸酐共聚物作为以新型混合材料，对该种材料的性能做了研究（G. Carja, G. C. Chitanu B, Y. Kameshima, H. Chiriac , K. Okada. LDH–maleic anhydride copolymers as new hybrid materials and their textural organisation[J]. Applied Clay Science, 2008, 41 (3-4): 107–112.）。李秀清等（李秀清，宋永强，李春萍，刘鹏。苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成及性能研究[J].内蒙古工业大学学报. 2006, 25 (3): 215-220）研究发现苯乙烯(St)-马来酸酐(MA)共聚物是一种具有优良耐热性、刚性和尺寸稳定性的新型高分子材料，被广泛应用于乳胶涂料、水处理剂、粘合剂的改性剂、农药的乳化剂、纺织助剂、印刷油墨、复合材料、环氧树脂的固化剂等领域。王立勇（王立勇,任天瑞.丙烯酸/马来酸酐高吸水树脂的合成[J]. 过程工程学报,2005,5(2):162-165.），有研究以丙烯酸(AA)、丙烯酸盐和马来酸酐(MA)为原料，过硫酸铵(APS)为引发剂，N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和甘油为交联剂，采用水溶液聚合法合成了一种新型的高吸水树脂考察了交联剂用量、引发剂用量以及马来酸酐氨化程度对高吸水树脂吸水性能的影响，并通过正交实验优化了条件，发现马来酸酐在高吸水树脂中的用量可达到15%，用马来酸酐代替丙烯酰胺合成高吸水树脂可大大降低高吸水树脂的生产成本。

中国专利ZL200810187001、ZL200810187002、ZL200810187003及CN101906189A分别公开了两亲性丙烯酸共聚物乳液和马铃薯淀粉接枝乳液，并将其分别应用于水敏感呼吸涂料和功能调湿涂料，尽管它们有较好的吸水性和调湿性能，但是在涂料的亲水性和耐洗刷性方面仍存在一定的缺陷。