[发明专利]POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂及制备方法

权利要求书

1.一种POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）制备预乳液

将丙烯酸酯第一单体、丙烯酸酯第二单体、反应性阳离子乳化剂以及水混合，通过细胞粉碎机乳化制得预乳液A；

将功能化POSS、有机硅单体、丙烯酸酯第三单体、丙烯酸酯第四单体、反应性阳离子乳化剂以及水混合，通过细胞粉碎机乳化制得预乳液B；

丙烯酸酯第一单体及丙烯酸酯第三单体为丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯或丙烯酸十八酯；丙烯酸酯第二单体及丙烯酸酯第四单体为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯；

功能化POSS单体的结构如式（1）所示：

（1）

式中，R=C₈H₁₇或 CH₂CH₂CH₂OOCC(CH₃)=CH₂，且结构中含有一个或两个-CH₂CH₂CH₂OOCC(CH₃)=CH₂基团；

有机硅单体为乙烯基聚硅氧烷，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；

2）制备核乳液

将预乳液A总量的10%～42%置于反应器中，搅拌速度设为200~350r/min，再加入引发剂水溶液总量的10%～42%，在65℃下反应20 min～40 min；反应结束后，加入剩余的预乳液A及引发剂水溶液总量的10%～50%，在70℃下反应30 min～90 min；

3）制备壳乳液

向步骤2）所得溶液加入预乳液B及剩余的引发剂水溶液，在75～80℃下反应60 min～150 min；反应结束后，降温至室温，得到阳离子POSS/有机硅聚丙烯酸酯无皂乳液。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所用原料按质量计包括：1～10份的功能化POSS单体、1～10份的有机硅单体、2～20份的丙烯酸酯硬单体、3～26份的丙烯酸酯软单体、0.5～4.5份的引发剂、0.5～4份的反应性阳离子乳化剂、50～80份的水。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应性阳离子乳化剂为甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵或甲基丙烯酰氧乙基二甲基癸烷基溴化铵。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预乳液A中，丙烯酸酯第一单体、丙烯酸酯第二单体、反应性阳离子乳化剂、水的质量比为（35～80）:（27～76）:（1～17）:（130～184）。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预乳液B中，功能化POSS、有机硅单体、丙烯酸酯第三单体、丙烯酸酯第四单体、反应性阳离子乳化剂、水的质量比为（5～20）:（5～20）:（27～80）:（27～80）:（1～17）:（126～158）。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐或偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，引发剂水溶液中引发剂与水的质量比为1: 6～13。

7.权利要求1-6任一项所述方法制备的POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂。