[00032781]具有交联网络结构无皂含氟聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法

1、本发明属于材料领域，具体涉及一种具有交联网络结构的无皂含氟聚丙烯酸酯核壳乳液的制备方法。具体说，是在没有游离的乳化剂存在的条件下，采用种子（核壳）乳液聚合的方法，使含氟丙烯酸酯单体与交联剂在无皂交联聚丙烯酸酯乳胶粒子表面聚合并交联，形成具有交联网络结构的无皂含氟核壳聚丙烯酸酯乳液。本专利制备的具有交联网络结构的无皂含氟核壳聚丙烯酸酯乳液在建筑涂料加工或汽车电泳漆加工中具有广泛的应用。由于在壳部分引入了含氟丙烯酸酯单体，提高了聚丙烯酸酯乳胶膜的耐水性和自洁性。具有制作工艺简单，反应条件易于控制，无有机溶剂及游离乳化剂，对环境友好，成膜透明，乳胶粒子分布均匀且乳液稳定性良好的特点。 2、成果技术指标、关键技术、创新要点： 该成果中制备得到的代表性的含氟乳液并配置的含氟水性涂料经国家化学建筑材料测试中心检测耐人工气候老化1000h不起泡，无剥落，无裂纹，不粉化和变色；耐沾污性8%；耐水性96h无异常，耐碱性48小时无异常，达到耐候涂料的优等水平。在福德丽建筑涂料有限公司涂刷的样板，经过冬天和夏天没有发现脱落和开裂现象。生产过程中无污染。 核壳结构含氟乳液的设想是氟富集在壳层，这样不仅能够提高乳液的性能，而且还可以降低含氟单体的用量从而降低成本。但是在乳液中，由于含氟聚合物具有疏水性，而且通常的核壳乳胶粒聚合物分子链多为线性，氟聚合物可能会逐渐迁移到乳胶粒内部，而使其性质不能很好的表现。另外，在乳液聚合技术制备氟丙乳液中，通常使用一种或几种低分子量的乳化剂来维持乳液体系的稳定性。但是，由于乳液聚合完成后，乳化剂分子仍以游离状态存在于乳液中，对热、氧、光、化学品呈现出不稳定性，它们对最终乳液产品涂膜的耐候性、耐污性、耐水性均带来不良影响。 本项目创新性地提出并首次实现了壳交联的含氟丙烯酸乳液的合成，将氟交联固定在乳胶粒子的壳上，使其不会向内部迁移，保持在涂膜的表面，更能体现氟的耐候性，疏水性能和自洁性能。 3、先进性（与国内外同类成果对比分析）： 目前，提高涂料的耐候性有两种方法一是通过加入耐候性颜料，如TiO2,ZnO等无机粉体来提高耐候性，但是由于无机粉体的非成膜性，使其用量不宜过多，往往很难达到耐候的效果。另一种是提高树脂的耐老化性，与醋酸乙烯酯树脂相比，丙烯酸酯树脂和苯丙树脂的耐候性有了很大的提高，但还是不能阻挡自然环境对其的破坏。因此高耐候性的氟树脂受到涂料界的关注。氟树脂涂料由于含有C-F键，使其具有较低的表面自由能，超凡的耐候性，耐化学腐蚀性、抗氧化性和耐污性等，已经成为卓越的高性能涂料。但是氟树脂成膜温度比较高，与水泥基材之间的附着力较差，往往容易出现整块脱落的现象尤其在东北地区应用更是受到限制。涂料水可稀释性好，施工简单，耐候性达到了耐候涂料的优级水平。近几年国内外出现了FC-W350系列水性氟碳涂料，是以日本大金水性氟碳树脂为成膜物质，水可稀释性比较差，且使用国外进口树脂，价格比较昂贵。纳米含氟乳液涂料将提高水性建筑涂料耐候，耐水，自洁性能的最佳途径。这方面工作虽然有零星报道，但真正的应用还少见报道。本项目研究的耐候涂料水可稀释性好，达到了耐候涂料的优级水平。