[发明专利]一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液，其特征在于，以含烯不饱和基团硅烷偶联剂水解形成的无机部分为核，以甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯和含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯为壳，所述的水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液各组份的重量份为：

所述硅烷偶联剂选自含烯不饱和基团的硅烷偶联剂，选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三丁氧基硅烷中的一种； 

所述碱催化剂选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种；

所述甲基丙烯酸烷基酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中一种或几种任意比例的混合物；

所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯中一种或几种任意比例的混合物；

所述含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯选自丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛基乙酯、甲基丙烯酸十三氟辛基乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中一种；

所述乳化剂为阴离子乳化剂与非离子型乳化剂复配物，其中阴离子乳化剂选自十二烷基二苯醚磺酸二钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中一种或几种任意比例的混合物，所述非离子乳化剂选自辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、辛基酚聚氧乙烯醚OP-15、辛基酚聚氧乙烯醚OP-30、壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、壬基酚聚氧乙烯醚NP-15或壬基酚聚氧乙烯醚NP-30中一种或几种任意比例的混合物；

所述引发剂选自过硫酸盐类体系，选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中一种或几种任意比例的混合物；

所述的水为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液，其特征在于，所述乳化剂中非离子型乳化剂与阴离子乳化剂的重量比为1~2：1。

3.一种如权利要求1或2所述的水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：

（1）称取所述水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液各组份的重量份，将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯制成混合单体Ⅰ共聚物，并将引发剂溶于10~20份水中制成引发剂溶液；

（2）将碱催化剂、乳化剂和剩余的水加入反应釜中，搅拌10~30分钟后升温至40~60 ℃，再将硅烷偶联剂在0.5~1小时内加入，反应12~24小时得到产物； 

（3）将步骤（2）得到的产物升温至75~80 ℃，然后将步骤（1）中混合单体Ⅰ和引发剂溶液在2~4小时内滴加到升温后的步骤（2）产物中，滴加完毕后保温15~30分钟，再升温至80~85℃保温1~2小时，然后降温至40~50℃，过滤出料，得到有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液。

4.根据权利要求3所述的一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合单体Ⅰ共聚物玻璃化温度为-20~40℃。

5.根据权利要求3所述的一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法，其特征在于，制备过程中维持搅拌状态。

6.一种如权利要求1所述的一种水性有机无机氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液在建筑内外墙涂料和木器涂料方面的应用。