用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液及其制备方法技术领域
本发明涉及一种环保树脂及其制备方法，尤其涉及一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液及其制备方法。
背景技术
随着世界各国对环保的日益关切，以及相关污染防治法规的日益严格，树脂制造工业已在几年来发生了革命性的改变，也就是将原来高污染的溶剂型树脂转变成低污染的树脂。
环保树脂可包括100％固含树脂，固体树脂及水乳液。100％固含树脂粘度过大，现阶段国内设备跟不上，施工较困难；固体树脂不含溶剂等挥发成分，但是受限于制作工艺，分子量都不是太高，从而造成其应用范围受限；水乳液，以水为主要分散介质，不含有机溶剂，挥发份主要为水，但是常规水性丙烯酸酯乳液需要外添加小分子乳化剂，对后期膜性能存在一定的影响，并且水性丙烯酸酯存在“热粘冷脆”的特性，普通的水性丙烯酸树脂，不耐高温，只能用作简单的真空镀铝，不能进行压制镭射效果，否则会造成糊版。
发明内容
本发明的目的在与克服上述常规水性丙烯酸酯树脂存在的不足，提供一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液及其制备方法。该方法使用可聚合乳化剂参与反应，制备的丙烯酸酯乳液不含小分子乳化剂，在后期成膜过程中无乳化剂迁移，并且在聚合过程中引入可聚合硅烷，提高丙烯酸乳液的交联度，进而赋予乳液膜耐高温、无乳化剂迁移以及不会造成模压黑板糊版等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明涉及一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液，包括如下重量份数的各组分：
可聚合羧酸 1～6，
甲基丙烯酸酯类单体 18～80，
丙烯酸酯类单体 12～50，
含硅可交联单体 5～20，
可聚合乳化剂 2～4，
pH缓冲剂 0.3～0.7，
引发剂 0.3～0.7，
中和剂 0.4～2.5；
以及水，所述水与可聚合羧酸、甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、含硅可交联单体、可聚合乳化剂的总重的重量比为1～1.5∶1。
优选地，所述可聚合羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸以及衣康酸中的一种或多种。
优选地，所述甲基丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或多种。
优选地，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或多种。
优选地，所述含硅可交联单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。
优选地，所述pH缓冲剂为碳酸氢钠，磷酸氢钠或磷酸二氢钠。
优选地，所述可聚合乳化剂为1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚、1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵、1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚单磷酸、2-丙烯酰胺基丙烷磺酸钠盐中的一种或多种。
优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。
优选地，所述中和剂为氨水、单乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
第二方面，本发明涉及一种制备前述的用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液的方法，包括如下步骤：
a、取水总重的1/6～1/4，将引发剂溶解，制成引发剂溶液；
b、将可聚合羧酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和含硅可交联单体混合均匀，形成混合单体；
c、将可聚合乳化剂、pH缓冲剂和剩余的水投入反应釜中，溶解均匀，加热至50～60℃；投入步骤b所得混合单体总重的1/12～1/9，在惰性气体保护氛围下，快速搅拌分散均匀；
d、升温到78～82℃，投入步骤a所得引发剂溶液总重的1/11～1/8，待反应引发 后，滴加剩余的混合单体及引发剂溶液；滴加结束后，78～82℃保温反应；降温至25～40℃，加入中和剂中和，过滤出料。
优选地，步骤d中所述滴加混合单体控制在3～3.5h滴加完，所述滴加引发剂溶液控制在4～4.5h滴加完。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)合成出的树脂组合物耐温性能优异；
(2)乳液含自交联单体，成膜后交联，耐水性能优异，适用范围广泛；
(3)乳液不含小分子乳化剂，无乳化剂迁移现象；
(4)不仅能够真空镀铝，还可进行镭射压纹，不会造成模压黑版糊版；
(5)挥发成分为水，绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液，其制备方法包括如下步骤：
1、按照表1所述的组分及重量份数备料；
2、用9.5份水将0.3份过硫酸铵溶剂溶解均匀，制成引发剂溶液，备用；将可聚合羧酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和含硅可交联单体混合均匀，形成混合单体，备用；
3、先将2份乳化剂，47.5份水及0.3份pH缓冲剂在乳化釜中溶解均匀；
4、待反应釜温度升到55℃，向反应釜中加入4份混合单体，在氮气保护氛围下，快速分散(约200转/分)1h；
5、分散均匀后，搅拌降至约60转/分，升温，待反应釜温度升到78℃后，向反应釜中加入1.0份引发剂溶液；
6、待乳液变蓝后，温度回落至78℃时，同时开始滴加余下的引发剂溶液及混合单体；
7、混合单体3h滴完，引发剂溶液约4h滴完，然后保温1h，期间温度控制在78～80℃之间；
8、降温至35℃，加入氨水中和，搅拌约5min；
9、出料。
耐水性能测试：胶膜浸入水中浸泡72h，稍有发白；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液胶膜，浸入水中12h完全变白；
漆膜制法：乳液倒在四氟乙烯板制成的圆形凹槽的模具内成膜；
全息镭射压纹测试：150℃镭射效果良好，无黑版糊版现象；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液100℃糊版；
测试方法：将乳液涂布在PET基材上，进行热压。
实施例2
本实施例涉及一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液，其制备方法包括如下步骤：
1、按照表1所述的组分及重量份数备料；
2、用20份水将0.4份过硫酸铵溶剂均匀，制成引发剂溶液，备用；将可聚合羧酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和含硅可交联单体混合均匀，形成混合单体，备用；
3、先将3份可聚合乳化剂，60份水及0.4份pH缓冲剂在乳化釜中溶解均匀；
4、待反应釜温度升到60℃，向反应釜中加入8份混合单体，在氮气保护氛围下，快速分散(约200转/分)1h；
5、分散均匀后，搅拌降至约60转/分，升温，待反应釜温度升到82℃后，向反应釜中加入2.55份引发剂溶液；
6、待乳液变蓝后，温度回落至82℃时，同时开始滴加余下的引发剂溶液及混合单体；
7、混合单体3.2h滴完，引发剂溶液4.2h滴完，然后保温1h，期间温度控制在80～82℃之间；
8、降温至35℃，加入中和剂中和，搅拌约5min；
9、出料。
耐水性能测试：胶膜浸入水中浸泡120h，不变色；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液胶膜，浸入水中12h完全变白；
漆膜制法：乳液倒在四氟乙烯板制成的圆形凹槽的模具内成膜；
全息镭射压纹测试：170℃镭射效果良好，无黑版糊版现象；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液100℃糊版；
测试方法：将乳液涂布在PET基材上，进行热压。
实施例3
本实施例涉及一种用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液，其制备方法包括如下步骤：
1、按照表1所述的组分及重量份数备料；
2、用36份水将0.7份过硫酸铵溶剂均匀，制成引发剂溶液，备用；将可聚合羧酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和含硅可交联单体混合均匀，形成混合单体，备用；
3、先将4份乳化剂，144份水及0.4份pH缓冲剂在乳化釜中溶解均匀；
4、待反应釜温度升到50℃，向反应釜中加入13份混合单体，在氮气保护氛围下，快速分散(约200转/分)1h；
5、分散均匀后，搅拌降至约60转/分，升温，待反应釜温度升到80℃后，向反应釜中加入3.35份引发剂溶液；
6、待乳液变蓝后，温度回落至80℃时，同时开始滴加余下的引发剂溶液及混合单体；
7、混合单体3.5h滴完，引发剂溶液4.5h滴完，然后保温1h，期间温度控制在78～80℃之间；
8、降温至35℃，加入中和剂中和，搅拌约5min；
9、出料。
耐水性能测试：胶膜浸入水中浸泡96h，稍有发白；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液胶膜，浸入水中12h完全变白；
漆膜制法：乳液倒在四氟乙烯板制成的圆形凹槽的模具内成膜；
全息镭射压纹测试：180℃镭射效果良好，无黑版糊版现象；同配方不加入交联单体及可聚合乳化剂的乳液110℃糊版；
测试方法：将乳液涂布在PET基材上，进行热压。
综上所述，本发明的用于真空镀铝及镭射压纹的丙烯酸酯乳液成膜后交联，耐水性能优异，适用范围广泛；不仅能够真空镀铝，还可进行镭射压纹，不会造成模压黑版糊版。
表1实施例1～3各组分及其重量份数
。