[发明专利]一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂，按质量百分比包括以下组分组成，丙烯酸丁酯5％～40％、甲基丙烯酸甲酯5％～35％、长链丙烯酸脂肪醇酯0.5％～5％、反应性阳离子乳化剂0.5％～4％，去离子水45％～75％，以上组分质量百分比之和为100％。其制备方法为：步骤1、制备反应性阳离子乳化剂；步骤2、制备预乳液；步骤3、制备阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液。本发明一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂，不含任何的PFOS和PFOA同时具有较好的防水性，还公开了该阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂的制备方法，该制备方法能够制得合成反应型阳离子乳化剂，充分提高无氟防水剂的防水性能。

技术领域

本发明属于防水剂及制备技术领域，具体涉及一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂，本发明还涉及该防水剂的制备方法。

背景技术

聚丙烯酸酯类防水剂是近年来发展迅猛的一种新型防水剂。其中聚丙烯酸酯类防水剂所含的聚丙烯酸酯类乳液是丙烯酸酯类或甲基丙烯酯类与其它乙烯基酯类单体进行乳液聚合的产物，它具有优异的耐水性、耐候性、耐酸碱性和耐腐蚀性等性能，使其渐渐成为防水涂料市场的主导，是现代防水行业发展的方向，但是聚丙烯酸酯类聚合物只能防水，而且防水等级不高，因此常在合成的过程中加入有机氟等单体来提高其耐水性，耐候性以及抗腐蚀性等，但使用过程中发现含氟聚合物在生产过程中会产生PFOA、PFOS副产物而具有难降解性、生物体内累积性、致癌性等，对人体和环境存在潜在危害；另外，由于阳离子型聚丙烯酸酯乳液呈正电性，通过静电作用能与各种带负电荷的织物以离子键结合，具有环境污染小，安全无毒、优良的机械稳定性、优良的成膜性、便于加工等优点，故研究阳离子型聚丙烯酸酯乳液具有十分重要的意义，而目前有关阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂的的研究大部分采用传统的乳液聚合法，此种制法会使得乳化剂的存在影响乳液成膜的致密性、耐水性、耐擦洗性和附着力等。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂，不含任何的PFOS和PFOA同时具有较好的防水性。

本发明的另一目的是提供上述阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂的制备方法，能够制得合成反应型阳离子乳化剂，充分提高无氟防水剂的防水性能。

本发明所采用的技术方案是，一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂，按质量百分比包括以下组分组成，丙烯酸丁酯5％～40％、甲基丙烯酸甲酯5％～35％、长链丙烯酸脂肪醇酯0.5％～5％、反应性阳离子乳化剂0.5％～4％，去离子水45％～75％，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，一种阳离子型聚丙烯酸酯无氟防水剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、制备反应性阳离子乳化剂

步骤1.1、将加入一定量的含反应性氨基的丙烯酸酯单体、溴代烷、极性溶剂分别加入至装有冷凝管的烧瓶中得到混合物，将此混合物在40℃～60℃下静置反应24h；

步骤1.2、先将步骤1反应结束后的混合物蒸出溶剂，再经过重结晶，得到反应性阳离子乳化剂；

步骤2、制备预乳液

步骤2.1、将一定量的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、长链丙烯酸脂肪醇酯、经步骤1制备得到的反应性阳离子乳化剂以及适量的去离子水混合得到混合体，再将混合体通过细胞粉碎机乳化制得预乳液；

步骤3、制备阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液

步骤3.1、量取与经步骤2.1制得的预乳液的质量比为18％～46％的定量引发剂水溶液，将20％～50％的经步骤2制备得到的预乳液倒入至带有搅拌器和冷凝管的反应器中，再向反应器内加入1/5～1/3量取的引发剂水溶液，在55℃～75℃下静置反应20min～40min；