[发明专利]一种自交联丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子乳液制备技术领域，特别是一种聚酯薄膜底涂用自交联丙烯酸酯乳液及其制备方法。

背景技术

双向拉伸聚酯（BOPET）薄膜是一种性能优异的薄膜材料，被广泛应用于电器、包装和感光材料等生产领域。随着市场需求的不断变化，对聚酯薄膜进行改性已经成为一种趋势，在聚酯薄膜表面涂覆一层化学物质（如油墨、胶黏剂），可赋予薄膜特殊的性能，可扩大薄膜的使用领域。但是聚酯薄膜的表面张力较低，容易出现油墨、胶黏剂脱落的现象，无法满足使用要求，因此必须对其表面进行改性，以提高其表面性能，改善其与功能涂层之间的附着力。

现有技术中，有的选用硬单体、软单体和功能单体为反应单体，采用溶液聚合合成了一种丙烯酸酯乳液，并将其涂覆于BOPET薄膜表面，以改善BOPET薄膜的表面性能，提高薄膜附着力。也有的选用丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10) 、十二烷基磺酸钠(SDS)、表面活性单体2-丙烯酰胺-2-甲基-丙基磺酸钠(AMPS)为反应原料合成了丙烯酸酯无皂乳液，制备了附着力等级为1级的丙烯酸酯乳液。

上述技术提供的丙烯酸乳液虽然可以改善聚酯薄膜的表面性能，但在实际应用中，上述丙烯酸酯乳液需外加固化剂，才能实现完全固化，容易造成配液程序繁琐且外加固化剂反应活性较高，导致涂布液需现配现用、有效期短的弊病。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自交联丙烯酸酯乳液，该丙烯酸酯乳液涂布在聚酯薄膜表面后，经纵向、横向拉伸和高温定型后可提高聚酯薄膜与功能涂层之间的附着力，制备了水煮30分钟 100%不脱落的聚酯薄膜涂层。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述自交联丙烯酸乳液的制备方法。

本发明还要解决的第三个技术问题是提供表面涂布有上述丙烯酸乳液的聚酯薄膜。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种自交联丙烯酸酯乳液，所述自交联丙烯酸酯含有以下结构的大分子单体：

其中： R为，n为15~35。

一种制备上述自交联丙烯酸酯乳液的方法，它包括如下步骤：

（1）        在反应器中加入50~100质量份N-甲基吡咯烷酮、10~50质量份异佛尔酮二异氰酸酯，室温下滴加5~20质量份苯酚，升温至40~70℃反应2~4h， 加入50~450质量份的聚醚多元醇并升温至75~85℃，保温反应1~2h，再加入0.05~0.25质量份的对苯二酚，并升温至85~100℃，加入0.2~0.25质量份对甲苯磺酸和5~25质量份的烯丙基缩水甘油醚，保温反应2~4h，降温后得大分子单体；

（2）        取150~250质量份去离子水和0.5~2.5质量份反应型乳化剂加入另一反应器中，搅拌混合均匀，得混合物A，备用；

（3）        将2~10质量份上述大分子单体、2~5质量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯、10~35质量份的硬单体、10~35质量份的软单体和5~15质量份的功能性单体混合，得混合单体B，备用；

（4）        称取1/5~1/2质量的混合物A，并加入0.5~1.5质量份引发剂，得引发剂溶液，备用；

（5）        在含有剩余混合物A的反应器中加入0.4~1.2质量份pH缓冲剂和1/10~1/4质量的混合单体B，预乳化20~40min，升温至75~85℃，滴加引发剂溶液，待反应器内液体变蓝后，同时滴加引发剂溶液和剩余混合单体B，加完后保温1.5~4h，降温至40~60℃，加碱液调节pH值为7~8，得自交联丙烯酸酯乳液。

上述方法，所述聚醚多元醇包括分子量为1000~2000的聚丙二醇。

上述方法，所述反应型乳化剂为对苯乙烯磺酸钠、聚氧化烯壬酚醚丙烯酸酯中的一种或任意组合。

上述方法，所述硬单体为苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯中的一种或任意组合。

上述方法，所述软单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或任意组合。

上述方法，所述功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或任意组合。

上述方法，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或任意组合；所述的pH缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠中的一种或任意组合。

上述方法，所述碱液为氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或任意组合。