一种水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法.pdf

《一种水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法.pdf（13页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)授权公告号 CN 102140295 B (45)授权公告日 2014.08.06 CN 102140295 B (21)申请号 201110021464.7 (22)申请日 2011.01.19 C09D 133/08(2006.01) C09D 133/12(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C08F 220/18(2006.01) C08F 220/14(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 220/58(2006.01) C08F 2/24(2006.01) C08F 212/08(2006.01) (73)专利权人 华中科。

2、技大学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞瑜路 1037 号 专利权人 惠州市凯辉化工有限公司 (72)发明人 梁丽芸 谭必恩 裴广亚 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 任海燕 CN 1995245 A,2007.07.11, CN 101092469 A,2007.12.26, WO 2009095569 A1,2009.08.06, CN 101348541 A,2009.01.21, CN 101092470 A,2007.12.26, (54) 发明名称 一种水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开一种水性塑料底漆用复。

3、合乳液及 其制备方法， 该复合乳液是由高附着力的水性室 温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和干燥速度快且硬 度高的水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液混 配而得， 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和 水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液均为采 用种子乳液聚合方法制备的具有核 - 壳结构的乳 液。本发明的原料价格低廉， 合成方法简单， 反应 条件温和， 可在一个反应器皿中完成材料的合成， 具有广泛的适用性。本发明的水性塑料底漆用复 合乳液可与多种塑胶基材拥有高附着力， 且干燥 速度快、 漆膜性能好。 本发明的水性塑料底漆用复 合乳液除了可用于塑料底材之外， 还可以用于木 器等不能高温烘烤的物质， 具。

4、有应用的节能与良 好的性能。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 郝洪波 权利要求书 2 页 说明书 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书10页 (10)授权公告号 CN 102140295 B CN 102140295 B 1/2 页 2 1. 一种水性塑料底漆用复合乳液， 其特征在于该复合乳液是由水性室温自交联聚丙烯 酸酯共聚乳液和水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液混配而得， 所述水性室温自交联聚 丙烯酸酯共聚乳液和水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液均为采用种子乳液聚合方法 制备的具有核 - 壳结构的乳液 ； 所述水。

5、性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的核单体为甲基丙烯酸、 丙烯酸、 丙烯酸丁 酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸乙酯、 甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯或醋酸乙烯酯中的两种或 两种以上的任意比例的混合物， 该混合物所得聚合物的 Tg 值为 -10 40 ； 所述水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的壳层单体包含甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸 丁酯或甲基丙烯酸中的一种或多种的任意比例的混合物、 渗透剂和含两个酮基的不饱和单 体 ； 所述渗透剂占壳层总重量的 5 30， 该渗透剂为有机硅偶联剂、 二甲苯、 甲苯醋酸丁 酯、 醋酸乙酯或丙酮中的两种或两种以上的任意比例的混合物 ； 所述含两个酮基的不饱和 单体的化学结构式。

6、如式 (I) 所示 ： 该含两个酮基的不饱和单体的用量是占壳层总重量的 4.4 12.1 ； 上述核单体总重量与壳层单体总重量的比为 0.6 1.3 1 ； 所述水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液的核单体为甲基丙烯酸、 丙烯酸、 丙烯酸 丁酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸甲酯、 苯乙烯或醋酸乙烯酯中的两种或两种 以上的任意比例的混合物， 该混合物所得聚合物的 Tg 值为 80 140 ； 所述水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液的壳层单体包含甲基丙烯酸甲酯、 醋酸乙 烯酯、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸中的一种或多种的任意比例的混合物、 渗透剂和含两个酮基 的不饱和单体 ； 。

7、所述渗透剂占壳层总重量的 8 13， 该渗透剂为有机硅偶联剂、 二甲苯、 甲苯醋酸丁酯、 醋酸乙酯或丙酮中的两种或两种以上的任意比例的混合物 ； 所述含两个酮 基的不饱和单体的化学结构式如式 (I) 所示 ： 该含两个酮基的不饱和单体占壳层总重量的 10 17 ； 上述核单体总重量与壳层单体总重量的比为 1 0.8 1.2 ； 所述含两个酮基的不饱和单体为双丙酮丙烯酰胺。 2. 一种权利要求 1 所述水性塑料底漆用复合乳液的制备方法， 其特征在于该制备方法 是先采用种子乳液聚合法分别制备水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和水性核 - 壳结 权 利 要 求 书 CN 102140295 B 2 2。

8、/2 页 3 构的聚丙烯酸酯共聚乳液， 然后将水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和水性核 - 壳结构 的聚丙烯酸酯共聚乳液混合后得到所需水性塑料底漆用复合乳液。 3. 根据权利要求 2 所述水性塑料底漆用复合乳液的制备方法， 其特征在于所述水性室 温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备过程为 ： 水浴 75时， 在氮气保护气氛的四口瓶中加入水、 乳化剂和部分引发剂并充分溶解后， 升温至80时， 滴加部分核单体作为种子单体， 种子单体用量占单体总重量的1/101/5， 15min 滴完， 再保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余核单体及壳层单体， 控制核单体 及壳层单体的总共滴加时间为 3 。

9、4 小时， 剩余引发剂在剩余核单体及壳层单体滴加之后 的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节整个体系的 pH 值为 7 10， 然后加入交联剂， 继续搅拌 30min， 出料后过滤装瓶， 获得水性室温自交联聚丙烯酸 酯共聚乳液， 该水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的固含量为 40 ； 上述乳化剂的用量为水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液总重量的 0.3 0.6 ； 上述引发剂的用量为水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液总重量的 0.4 0.6 ； 上述交联剂与含两个酮基的不饱和。

10、单体的摩尔比为 0.6 1.2 1 ； 上述部分引发剂是指引发剂总重量的 1/3 ； 上述单体总重量是指核单体总重量与壳层单体总重量的总和。 4. 根据权利要求 3 所述水性塑料底漆用复合乳液的制备方法， 其特征在于所述水性 核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液的制备过程为 ： 水浴 75时， 在氮气保护气氛的四口瓶中加入水、 乳化剂和部分引发剂并充分溶解后， 升温至80时， 滴加部分核单体作为种子单体， 种子单体用量占单体总重量的1/101/5， 15min 滴完， 再保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 核单体及 壳层单体的总共滴加时间为 3 4 小时， 剩。

11、余引发剂在剩余核单体及壳层单体滴加之后的 一个小时开始滴加， 控制滴加时间在 2 3 小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节整个体系的 pH 值为 7 10， 继续搅拌 30min， 出料后过滤装瓶， 获得水性核 - 壳聚丙烯酸酯共聚乳液， 该水性核 壳聚丙烯酸酯共聚乳液的固含量为 40 ； 上述乳化剂的用量为水性核 - 壳聚丙烯酸酯共聚乳液总重量的 0.3 0.6 ； 上述引发剂的用量为水性核 - 壳聚丙烯酸酯共聚乳液总重量的 0.4 0.6 ； 上述部分引发剂是指引发剂总重量的 1/3 ； 上述单体总重量是。

12、指核单体总重量与壳层单体总重量的总和。 5. 根据权利要求 3 或 4 所述任一项的水性塑料底漆用复合乳液的制备方法， 其特征在 于所述乳化剂为十二烷基硫酸钠， 所述引发剂为过硫酸钾。 6. 根据权利要求 3 所述水性塑料底漆用复合乳液的制备方法， 其特征在于所述交联剂 为己二酸二酰肼。 权 利 要 求 书 CN 102140295 B 3 1/10 页 4 一种水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及新材料技术领域， 具体涉及水性塑料涂料， 尤其涉及一种具有高附着 力和快干性的水性塑料底漆用复合乳液及其制备方法。 背景技术 0002 塑料底漆涂料是目前所有的涂料产品。

13、中比较特殊的一类， 因为塑料不同于金属、 建筑等表面 ： 0003 （1） 塑料组成种类繁多， 而且由于市场竞争的压力， 很多塑料制品厂为了降低成 本， 会采用各种树脂混合后加工成各种塑料件， 因此使得这些塑料件具有多样性及复杂性， 也给这些成分复杂的塑料底材的涂装造成了很大的困难 ； 0004 （2） 塑料表面常常不带极性基团， 塑料表面的极性与否对涂料的成功应用产生极 大的影响， 其中， 塑料用树脂中非极性的树脂占的比例较多 ； 0005 （3） 由于传统的溶剂型塑料涂料在涂装过程中产生危害环境的有机挥发份 （VOC） ， 因此在涂料行业中将逐渐由水性涂料所代替， 来解决环保的根本问题。但。

14、由于水的挥发度 比较低， 使得水性涂料的干燥速度比较慢。 0006 针对上述情况， 为了节省干燥过程的热量的投入而减少能源的消耗， 寻求能解决 复杂塑料底材用的水性涂料产品的附着力及干性问题是目前塑料涂料的研究热点及难点。 0007 目前， 水性塑料底漆专利很少且多为国外机构在国内申请的专利， 这些专利显示 水性底漆用成膜物质大都是采用混合树脂来获得较好的性能。如专利 （CN 101421366） 公 开了一种聚丙烯塑料用水性底漆组合物， 该组合物采用不饱和羧酸或酸酐改性聚烯烃， 引 入极性基团， 然后再用聚氧化烯烃的化合物改性使得具有水分散性， 最后与水性聚氨酯和 水性丙烯酸树脂混合， 获得。

15、了较好的耐水性、 耐湿性、 耐汽油醇性及初期附着性， 该方法中 提到的水性树脂因为组成物质较多， 且结构差异很大， 因此制备的过程十分繁琐， 特别是采 用了水性化的氯化聚丙烯， 这个水性化的合成过程步骤较多， 且用到的改性物质如 ： 含末端 羟基的聚氧乙烯硬脂基醚， 这是日本生产的产品， 而在我国没有大规模生产， 因此不易实现 工业化 ； 专利 （CN 101528361A） 提到了塑料水性涂料的 “三涂一烘” 的涂装工艺及所用到 的水性底漆树脂， 这些树脂包括 ： 水性聚烯烃和水性聚丙烯酸系树脂作为水性底漆， 及含羟 基的水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯或水性聚酯树脂以及三聚氰胺树脂作为水性基底漆。

16、， 最 后一层为面漆的清漆 ； 专利 （CN 101117479A） 提到了水性底漆涂料组成及涂装的方法， 其 中提到不用氯化聚丙烯作为底漆的体系， 该体系中提到的水性底漆用树脂是 ： 水性聚氨酯 树脂、 水性环氧树脂、 和内部具有交联结构的丙烯酸类粒子乳液等组成的复合物 ； 专利 （CN 101384676A） 报道了与专利 （CN 101421366） 类似的树脂组成。随着塑料涂装工艺的发展， 即从多层涂装到直接采用色漆作为底漆来一次涂装来减少涂装次数过多的问题 ； 前述这些 专利都是含有合成工艺较多的树脂及存在三次涂装的过程， 这样将会提高涂料使用过程的 成本， 而且操作复杂。 0008。

17、 综上所述， 自主研发能够解决不同塑料底材的附着力及干性问题的水性涂料具有 说 明 书 CN 102140295 B 4 2/10 页 5 很重要意义。 发明内容 0009 本发明的目的在于针对现有技术的不足， 提供一种对不同塑料底材具有高附着 力， 涂料干燥速度快， 能实现节能环保目的， 且漆膜性能优良的水性塑料底漆用复合乳液。 0010 本发明的另一个目的在于提供上述水性塑料底漆用复合乳液的制备方法。 0011 本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的 ： 0012 本发明为了同时实现高附着力和干燥速度快这两个目的， 研发设计出一种由两种 不同核 - 壳结构的乳液复配而成的水性塑料底漆用复。

18、合乳液， 这两种不同核 - 壳结构的乳 液中， 一种是利用壳层中含有与塑料底漆相容的渗透剂来提高塑料涂料附着力的水性室温 自交联聚丙烯酸酯共聚乳液， 另一种是通过核结构的高 Tg 来使得涂膜干燥速度加快， 且具 有较高硬度的水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液。 0013 本发明从分子设计的角度分别对上述水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和水 性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液这两种乳液的核单体种类及用量、 壳单体种类及用 量、 渗透剂、 乳化剂、 引发剂和交联剂等因素进行了方案设计和大量的实验摸索， 从而获得 符合实验要求的两种聚丙烯酸酯共聚乳液。 0014 1、 水性室温自交联聚丙烯酸酯。

19、共聚乳液 0015 （1） 核单体为甲基丙烯酸、 丙烯酸、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸乙 酯、 甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯或醋酸乙烯酯中的两种或两种以上的任意比例的混合物， 该混 合物中具体物质的选择及其用量只要符合所得混合物的 Tg 值在 -10 40即可。 0016 （2） 壳层单体包含渗透剂和含两个酮基的不饱和单体， 其中 ： 0017 所述渗透剂的作用是调整壳体的溶解度参数使之与塑料底材具有更加好的附着 力， 渗透剂的用量是渗透剂占壳层总重量的 5 30% ； 所述渗透剂为有机硅偶联剂、 二甲苯、 甲苯醋酸丁酯、 醋酸乙酯或丙酮中的两种或两种以上的任意比例的混合物， 其中。

20、， 所述有机 硅偶联剂采用本领域技术人员常用的任何一种有机硅偶联剂 ； 所述渗透剂以伴随单体滴加 发生聚合反应的方式滴加进入反应体系中 ； 0018 所述含两个酮基的不饱和单体的化学结构式如式 （） 所示 ： 0019 0020 （） 0021 其中 R 可以为 ： -CH3、 -CH2CH3或 -(CH2)2CH3； 0022 所述含两个酮基的不饱和单体的作用是能够提供壳体与塑料基材的附着力， 而 且还能够与交联剂发生反应 ； 含两个酮基的不饱和单体的用量是占壳层总重量的 4.4 12.1% ； 含两个酮基的不饱和单体优选双丙酮丙烯酰胺 （DAAM） 。 0023 壳层单体除了包含渗透剂和含。

21、两个酮基的不饱和单体外， 还包含由甲基丙烯酸甲 酯、 丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸中的一种或多种的任意比例的混合物。 0024 上述核单体总重量与壳层单体总重量的比为 0.6 1.3:1， 因为壳层中含有含两 个酮基的不饱和单体， 而且水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液在制备过程中会加入交联 说 明 书 CN 102140295 B 5 3/10 页 6 剂， 而含两个酮基的不饱和单体和交联剂会发生反应， 因此壳层单体在整个水性室温自交 联聚丙烯酸酯共聚乳液中的含量不能太高， 否则会影响到乳液的贮存稳定性。 0025 （3） 乳化剂、 引发剂和交联剂 0026 乳化剂采用本领域技术人员进行核壳型乳液制。

22、备时常用的乳化剂即可实现本发 明， 优选离子型乳化剂十二烷基硫酸钠 ； 乳化剂的用量为水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚 乳液总重量的 0.3 0.6% ； 0027 引发剂采用本领域技术人员进行核壳型乳液制备时常用的引发剂即可实现本发 明， 优选引发剂过硫酸钾 ； 引发剂的用量为水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液总重量的 0.4 0.6% ； 0028 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的壳层中加入一定的交联剂可提高涂膜的 致密度， 交联剂选择含酰肼基团 （-NHNH2） 的物质， 如交联剂己二酸二酰肼 ； 交联剂的用量是 交联剂与含两个酮基的不饱和单体的摩尔比为 0.6 1.2 ： 1。 0029 。

23、2、 水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液 0030 （1） 核单体为甲基丙烯酸、 丙烯酸、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲 酯、 丙烯酸甲酯、 苯乙烯或醋酸乙烯酯中的两种或两种以上的任意比例的混合物， 该混合物 中具体物质的选择及其用量只要符合所得混合物的 Tg 值在 80140即可。 0031 （2） 壳层单体包含渗透剂和含两个酮基的不饱和单体， 其中 ： 0032 所述渗透剂的作用是核的结构和渗透剂共同作用， 可以提高壳体的快干性能， 渗 透剂的用量是渗透剂占壳层总重量的 813% ； 所述渗透剂为有机硅偶联剂、 二甲苯、 甲苯醋 酸丁酯、 醋酸乙酯或丙酮中的两种或两种以。

24、上的任意比例的混合物， 其中， 所述有机硅偶联 剂采用本领域技术人员常用的任何一种有机硅偶联剂 ； 所述渗透剂以伴随单体滴加发生聚 合反应的方式滴加进入反应体系中 ； 0033 所述含两个酮基的不饱和单体的化学结构式如式 （） 所示 ： 0034 0035 （） 0036 其中 R 可以为 ： -CH3、 -CH2CH3或 -(CH2)2CH3； 0037 所述含两个酮基的不饱和单体的作用是为了保证壳层中有更多的羰基， 从而提高 附着力 ； 含两个酮基的不饱和单体的用量是占壳层总重量的 10 17% ； 含两个酮基的不饱 和单体优选双丙酮丙烯酰胺。 0038 壳层单体除了包含渗透剂和含两个酮基。

25、的不饱和单体外， 还包含由甲基丙烯酸甲 酯、 醋酸乙烯酯、 丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸中的一种或多种的任意比例的混合物。 0039 上述核单体总重量与壳层单体总重量的比为 1 ： 0.8 1.2， 因为水性核 - 壳结构 的聚丙烯酸酯共聚乳液的壳要比核厚， 壳是软的， 核是硬的， 核太厚则成膜性能下降。 0040 （3） 乳化剂和引发剂 0041 乳化剂采用本领域技术人员进行核壳型乳液制备时常用的乳化剂即可实现本发 明， 优选离子型乳化剂十二烷基硫酸钠 ； 乳化剂的用量为水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共 聚乳液总重量的 0.3 0.6% ； 说 明 书 CN 102140295 B 6 4/10 。

26、页 7 0042 引发剂采用本领域技术人员进行核壳型乳液制备时常用的引发剂即可实现本发 明， 优选引发剂过硫酸钾 ； 引发剂的用量为水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液总重量 的 0.4 0.6%。 0043 上述水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液和水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚 乳液的制备方法均采用核壳型乳液的典型制备方法种子乳液聚合法， 具体的是采用种 子乳液聚合法中的半连续法， 其详细制备过程如下所示 ： 0044 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备过程 ： 75时在氮气保护气氛的四口 瓶中加入水、 乳化剂和部分引发剂并充分溶解后， 升温至 80， 开始滴加部分核单体作为种 子单。

27、体， 种子单体用量占单体总重量 （单体总重量是指核单体总重量与壳层单体总重量的 总和） 的 1/10 1/5， 15min 滴完， 再保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余核单体及 壳层单体， 控制核单体及壳层单体的总共滴加时间为34小时， 剩余引发剂在剩余核单体 及壳层单体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体 及引发剂之后升温至90， 保温1个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至50时加入氨水调节 整个体系的 pH 值为 7 10 左右， 然后加入交联剂， 继续搅拌 30min， 出料后过滤装瓶， 获得 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液 ； 。

28、该制备过程中， 水是分散介质， 最终制备所得水性室 温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的固含量控制在 40%， 其余为水 ； 该制备过程中， 一开始先加 入部分引发剂， 该引发剂的加入量为引发剂总重量的 1/3。 0045 水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液的制备过程 ： 75时在氮气保护气氛的四 口瓶中加入水、 乳化剂和部分引发剂并充分溶解后， 滴加部分核单体作为种子单体， 升温至 80， 开始滴加种子单体用量占单体总重量 （单体总重量是指核单体总重量与壳层单体总 重量的总和） 的 1/10 1/5， 15min 滴完， 再保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的 核单体及壳层单体，。

29、 核单体及壳层单体的总共滴加时间为34小时， 剩余引发剂在剩余核 单体及壳层单体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有 单体及引发剂之后升温至90， 保温1个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至50时加入氨水 调节整个体系的pH值为710左右， 继续搅拌30min， 出料后过滤装瓶， 获得水性核-壳聚 丙烯酸酯共聚乳液 ； 该制备过程中， 水是分散介质， 最终制备所得水性核 - 壳聚丙烯酸酯共 聚乳液的固含量控制在 40%， 其余为水 ； 该制备过程中， 一开始先加入部分引发剂， 该引发 剂的加入量为引发剂总重量的 1/3。 0046 将水性室温自交联聚丙烯酸酯。

30、共聚乳液和水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳 液分别制备好以后， 将这两种乳液混合均匀后即可得到本发明所需的水性塑料底漆用复合 乳液。 0047 因为两种乳液在选择不同的单体种类及用量时， 其得到的乳液性能也会有相应的 差异， 因此， 在实际应用时， 将制备得到的两种乳液进行几种配比浓度的筛选后， 根据涂膜 的实际情况来选择合适的乳液配比。 0048 与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果 ： 0049 1. 本发明通过对核单体和壳单体的种类及用量筛选， 得到两种聚丙烯酸酯乳液， 一种是软核壳交联的壳层含有渗透剂的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液， 该乳液与塑 料基材具有很高的附着力 ； 。

31、另一种是硬核壳不交联壳层含有渗透剂的水性核 - 壳结构的聚 丙烯酸酯共聚乳液， 该乳液具有较高 T g， 使得涂膜干燥速度加快 ； 利用这两种乳液的高附 说 明 书 CN 102140295 B 7 5/10 页 8 着力和干燥速度快的特点， 将两者通过混配后得到的水性塑料底漆涂料则同时具有高附着 力和干燥速度快的特点 ； 0050 2. 本发明的水性塑料底漆用复合乳液中， 通过单体种类的选择和用量的调配， 使 得水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液核硬壳软， 其核硬使得涂膜变硬不留指甲痕， 同 时壳软使其不影响对塑料的附着力， 如果壳太硬则附着力不好 ； 水性室温自交联聚丙烯酸 酯共聚乳液。

32、则整体比较软， 因此附着力更好 ； 0051 3. 本发明采用最常见易得的丙烯酸类单体， 和采用容易操作的种子乳液聚合方法 来获得核-壳结构的具有室温自交联特性的水性聚丙烯酸酯树脂和水性核-壳结构的聚丙 烯酸酯共聚乳液， 并在合成过程中控制渗透剂的加入工艺及用量， 从分子设计的角度去设 计获得针对塑料用的核 - 壳型乳胶粒， 设计了包括各层的厚度、 各层的单体组成， 来获得不 同性能的乳液， 使得乳液具有高附着力和快干性， 这些都是目前没有报道的内容， 解决了目 前水性涂料在塑料底材应用时存在的附着力不好及干燥速度慢等问题， 虽然加入了渗透剂 会增加涂膜的有机挥发物的浓度， 但由于添加量比较少。

33、， 与大量的水和聚合物浓度相比， 可 以忽略不计， 因此依然具有节约能源及绿色环保的优势， 以及十分重要的工业应用价值 ； 0052 4. 本发明的原料价格低廉， 合成方法简单， 反应条件温和， 可在一个反应器皿中完 成材料的合成， 而且其合成方法属于水为分散介质的种子乳液聚合方法， 目前已经获得了 很好的工业应用， 因此具有广泛的适用性 ； 0053 5. 本发明采用的合成方法对乳胶粒的结构具有可调控性， 可以调控乳胶粒的成膜 性能、 与塑料底材的附着力及干燥速度 ； 0054 6. 本发明的水性塑料底漆用复合乳液中， 其两种乳液中均加有渗透剂， 渗透剂的 作用是提高附着力和加快干燥速度， 。

34、但渗透剂的用量需控制， 如果渗透剂用量过多则乳液 稳定性不好影响外观， 如果渗透剂用量太少， 则附着力不好， 且加快干燥速度的效果也不 好， 因此本发明人通过方案设计和实验摸索后， 针对两种乳液选择了合适的渗透剂用量范 围 ； 0055 7. 本发明的水性塑料底漆用复合乳液除了可以用于塑料底材之外， 还可以用于木 器等不能高温烘烤的物质， 具有应用的节能与良好的性能。 具体实施方式 0056 下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述， 但具体实施例并不对本发明做任 何限定。 0057 实施例 1 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液 0058 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用。

35、种子乳液聚合法 中的半连续法。 0059 乳化剂采用 0.7g 十二烷基硫酸钠。 0060 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。 0061 核单体总量为 135.2g， 核单体是由甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸组 成， 其中， 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的摩尔比为 1 ： 1， 甲基丙烯酸为 10g ； 核层的 Tg 值 大约在 -5。 0062 壳层单体总量为112.88g， 壳层单体由8.46g双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 33.5g甲基 说 明 书 CN 102140295 B 8 6/10 页 9 丙烯酸甲酯、 42.8g 丙烯酸丁酯和。

36、 3.7g 甲基丙烯酸组成， 其中， 渗透剂为 12.42g KH570（有 机硅偶联剂） 、 4g 二甲苯、 4g 丙酮和 4g 醋酸丁酯混合后得到的混合物。 0063 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 250ml 水、 0.7g 十二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体及壳层单 体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ；。

37、 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 左右， 然后加入后交联剂己二酸二酰肼 11.5g（己二酸二酰肼与双丙酮丙烯 酰胺的摩尔比为 1 ： 1） ， 继续搅拌 30min， 出料后过滤装瓶， 获得水性室温自交联聚丙烯酸酯 共聚乳液。 0064 上述制备过程中， 一开始先加入部分过硫酸钾水溶液， 该部分过硫酸钾水溶液的 加入量为过硫酸钾水溶液总重量的 1/3。 0065 实施例 2 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液 0066 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用种子乳液聚合法 。

38、中的半连续法。 0067 乳化剂采用 0.7g 十二烷基硫酸钠。 0068 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。 0069 核单体总量为 135.2g， 核单体是由甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸组 成， 其中， 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的摩尔比为 1 ： 1， 甲基丙烯酸为 10g ； 核层的 Tg 值 大约在 -5。 0070 壳层单体总量为112.88g， 壳层单体由8.46g双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 33.5g甲基 丙烯酸甲酯、 42.8g 丙烯酸丁酯和 3.7g 甲基丙烯酸组成， 其中， 渗透剂为 12.42g KH570（有 机。

39、硅偶联剂） 、 6g 二甲苯和 6g 醋酸丁酯混合后得到的混合物。 0071 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 250ml 水、 0.7g 十二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体和壳层单 体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 。

40、50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 左右， 然后加入后交联剂己二酸二酰肼 11.5g， 继续搅拌 30min， 出料后过滤 装瓶， 获得水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液。 0072 上述制备过程中， 一开始先加入部分过硫酸钾水溶液， 该部分过硫酸钾水溶液的 加入量为过硫酸钾水溶液总重量的 1/3。 0073 实施例 3 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液 0074 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用种子乳液聚合法 中的半连续法。 0075 乳化剂采用 0.7g 十二烷基硫酸钠。 0076 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。

41、。 说 明 书 CN 102140295 B 9 7/10 页 10 0077 核单体总量为 110g， 核单体是由甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸组成， 其中， 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的摩尔比为 1.28 ： 1， 甲基丙烯酸为 10g ； 核层的 Tg 值 大约在 -2。 0078 壳层单体总量为100.48g， 壳层单体由8.46g双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 37.9g甲基 丙烯酸甲酯、 37.9g丙烯酸丁酯和4.22g甲基丙烯酸组成， 其中， 渗透剂为6g二甲苯和6g醋 酸丁酯混合后得到的混合物。 0079 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 250ml 水、 0.7g 十。

42、二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体和壳层单 体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 左右， 然后加入后交联剂己二酸二酰肼 11.5g， 继续搅拌 30min， 出料后过滤 装瓶， 。

43、获得水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液。 0080 上述制备过程中， 一开始先加入部分过硫酸钾水溶液， 该部分过硫酸钾水溶液的 加入量为过硫酸钾水溶液总重量的 1/3。 0081 实施例 4 水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液 0082 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用种子乳液聚合法 中的半连续法。 0083 乳化剂采用 0.7g 十二烷基硫酸钠。 0084 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。 0085 核单体总量为 110g， 核单体是由甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸组成， 其中， 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的摩尔比为 。

44、1.28 ： 1， 甲基丙烯酸为 10g ； 核层的 Tg 值 大约在 -2。 0086 壳层单体总量为112.88g， 壳层单体由8.46g双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 37.9g甲基 丙烯酸甲酯、 37.9g丙烯酸丁酯和4.22g甲基丙烯酸组成， 其中， 渗透剂为12.42g KH570、 4g 二甲苯、 4g 醋酸丁酯和 4g 醋酸乙酯混合后得到的混合物。 0087 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 250ml 水、 0.7g 十二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依。

45、次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体和壳层单 体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 左右， 然后加入后交联剂己二酸二酰肼 11.5g， 继续搅拌 30min， 出料后过滤 装瓶， 获得水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液。 0088 上述制备过程中， 一开始先加入部分过硫酸钾水溶液， 该部分过硫酸钾水溶液的 加入量为过硫酸钾水溶液总重量的 1。

46、/3。 0089 实施例 5 水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液 0090 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用种子乳液聚合法 说 明 书 CN 102140295 B 10 8/10 页 11 中的半连续法。 0091 乳化剂采用 0.72g 十二烷基硫酸钠。 0092 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。 0093 核单体总量为 111.4g， 核单体是由 52.1g 苯乙烯、 52.1g 甲基丙烯酸甲酯和 7.2g 甲基丙烯酸组成， 核单体的 Tg 值大约在 100。 0094 壳层单体总量为 108.92g， 壳层单体由 。

47、16.92g 双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 37.9g 甲 基丙烯酸甲酯、 37.9g 丙烯酸丁酯和 4.2g 甲基丙烯酸组成 ； 所述渗透剂为 4g 二甲苯、 4g 醋 酸丁酯和 4g 丙酮混合后得到的混合物。 0095 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 150ml 水、 0.7g 十二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体和壳层单 体滴加之后的。

48、一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 左右， 出料后过滤装瓶， 获得水性核 - 壳结构聚丙烯酸酯共聚乳液。 0096 上述制备过程中， 一开始先加入部分过硫酸钾水溶液， 该部分过硫酸钾水溶液的 加入量为过硫酸钾水溶液总重量的 1/3。 0097 实施例 6 水性核 - 壳结构的聚丙烯酸酯共聚乳液 0098 本实施例的水性室温自交联聚丙烯酸酯共聚乳液的制备是采用种子乳液聚合法 中的半连续法。 0099 乳化剂采用 0.72g 十二烷基硫酸钠。 。

49、0100 引发剂采用0.67g过硫酸钾使其溶于120g水中混匀后得到所需过硫酸钾水溶液。 0101 核单体总量为 111.4g， 核单体是由 52.1g 苯乙烯、 52.1g 甲基丙烯酸甲酯和 7.2g 甲基丙烯酸组成 ； 核单体的 Tg 值大约在 100。 0102 壳层单体总量为 108.92g， 壳层单体由 16.92g 双丙酮丙烯酰胺、 渗透剂、 37.9g 甲 基丙烯酸甲酯、 37.9g丙烯酸丁酯和4.2g甲基丙烯酸组成 ； 所述渗透剂为6g二甲苯和6g醋 酸丁酯混合后得到的混合物 ； 0103 75时在氮气保护气氛的四口瓶中加入 150ml 水、 0.7g 十二烷基硫酸钠和部分过 硫酸钾水溶液并使充分溶解后， 升温至80， 开始滴加25g核单体作为种子， 滴加15min， 再 保温 15min ； 然后升温至 85依次滴加剩余的核单体及壳层单体， 控制剩余核单体和壳层 单体的总共滴加时间在 3 4 小时滴完， 将剩余的过硫酸钾水溶液在剩余核单体和壳层单 体滴加之后的一个小时开始滴加， 控制滴加时间在23小时滴完 ； 滴完所有单体及引发剂 之后升温至 90， 保温 1 个小时 ； 然后开始降温， 当温度降至 50时加入氨水调节体系的 pH 值为 7 10 。