[发明专利]一种纳米SiO2

说明书

本发明公开了一种纳米SiO₂/有机硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于：由纳米SiO₂溶胶、D₄/D₄^Vi乳液、可聚合有机硅单体、丙烯酸酯单体及引发剂、乳化剂、水经乳液聚合制成；纳米SiO₂溶胶7‑15份、D₄/D₄^Vi乳液23‑36份、可聚合有机硅单体8‑17份、丙烯酸酯单体72‑128份及引发剂0.7‑1.6份、乳化剂9‑15份、水360‑680份。本发明乳液不但具有丙烯酸酷优良的成膜性、耐光性和耐腐蚀性，而且还兼有聚硅氧烷优异的耐热性、耐水性和耐候性；纳米二氧化硅具有优异的紫外线吸收特性，通过共聚添加到硅丙乳液中不仅提高乳液的抗紫外老化性能，而且其作为增强粒子，能够增加乳液膜的硬度和机械强度。

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸酯乳液，具体涉及一种纳米SiO₂/有机硅改性丙烯酸酯乳液，属于功能性丙烯酸酯乳液领域。

背景技术

乳液聚合丙烯酸酯聚合物由于具有良好的粘附力、透明及耐候等性能，已广泛应用于胶粘剂、涂料等行业，但同时其耐高、低温性较差，这又限制了它的进一步的应用。利用有机硅组分Si-O键能大、表面能低、分子链柔性大等特点，改性聚丙烯酸酯，提高丙烯酸酯聚合物耐高、低温性己成为丙烯酸酯类聚合物改性的主要方向。

硅丙树脂的制备方法主要分为两类：物理共混法和化学改性法。化学改性法性能稳定，而且实施手段多种多样，是目前制备硅丙树脂的主要方法。

通过化学反应，可以将有机硅分子链引入丙烯酸酯分子中，借助化学键使这两种极性相差较大的聚合物结合在一起。化学改性法可以改善两相间的相容性，抑制有机硅分子的迁移，使有机硅和丙烯酸酯在微观上达到均匀分散。

目前，硅丙树脂多采用丙烯酸酯单体和不饱和有机硅偶联剂乳液共聚改性或制备复合乳液的方法，但由于有机硅单体极易水解、缩合，在聚合过程中生成早期交联结构而造成体系失稳凝聚，故以该方法制备的有机硅改性丙烯酸酯乳液中有机硅重量百分含量一般不超过2％，难以达到有效改性的目的。

纳米二氧化硅具有优异的紫外线吸收特性，复合到硅丙乳液中不仅可以提高乳胶涂料的抗紫外老化性能，而且其作为增强粒子，能够增加涂膜的硬度和机械强度。且膜的表面会形成疏水、疏油现象，可以提高膜的耐污染性能。

发明内容

为克服现有硅丙改性乳液的不足，本发明拟提供一种纳米SiO₂/有机硅改性丙烯酸酯乳液，以-Si-CH₃有机硅单体及纳米SiO₂溶胶共聚改性丙烯酸酯乳液。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种纳米SiO₂/有机硅改性丙烯酸酯乳液，由纳米SiO₂溶胶、D₄/D₄^Vi乳液、可聚合有机硅单体(如式1所示)、丙烯酸酯单体及引发剂、乳化剂、水经乳液聚合制成；按质量份计，各组分用量为纳米SiO₂溶胶7-15份、D₄/D₄^Vi乳液23-36 份、可聚合有机硅单体8-17份、丙烯酸酯单体72-128份及引发剂0.7-1.6份、乳化剂9-15份、水360-680份；

所述的纳米SiO₂溶胶，由乙烯基硅烷偶联剂经催化剂催化制成；先将4份乙烯基三甲氧基硅烷、1.2份十二烷基苯磺酸钠、1.7份AEO-9、0.6份PEG-400 加入到100份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入2.3份氨水，持续搅拌反应 4h，形成纳米SiO₂溶胶；