本發(fā)明涉及改性聚丙烯酸酯乳液，特別是涉及一種氟硅改性聚丙烯酸酯核殼乳液及其制備方法與應(yīng)用；該應(yīng)用是利用氟硅改性聚丙烯酸酯乳液制備可再分散聚合物乳膠粉
背景技術(shù)：
：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平逐漸提高，人們對居住環(huán)境和生活質(zhì)量的要求也越來越高，符合環(huán)保、節(jié)能、舒適及高質(zhì)量的住宅建筑已成為今后發(fā)展的趨勢?？稍俜稚⑷槟z粉是干粉砂漿中一個必備的聚合物添加劑，而干粉砂漿是建筑領(lǐng)域廣泛使用的建筑涂料，可應(yīng)用于各種建筑砂漿的領(lǐng)域。在干粉砂漿添加一定量的可再分散乳膠粉，可以提高砂漿與各種基材的粘結(jié)強度，同時提高砂漿的柔韌性和可變性、抗彎強度、耐磨性以及保水能力和施工性。與傳統(tǒng)的聚合物乳液改性水泥材料相比，以可再分散乳膠粉為核心添加劑配制的建筑干粉具有許多優(yōu)點：(1)避免了使用時由于液料與粉料的配合比不易準(zhǔn)確掌握造成的性能差異；(2)施工簡便，使用時只需按一定的配合比加水?dāng)嚢杈鶆蚣纯桑?3)包裝、運輸方便，且易于貯存。伴隨各種功能型乳膠粉的開發(fā)和使用，可再分散乳膠粉的應(yīng)用前景將日益廣闊。50年代后期，原西德的HoechstAG公司和Wacker一ChemieGmbh公司開始可再分散乳膠粉的工業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)時，可再分散乳膠粉也主要為醋酸乙烯-乙烯類、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯類型，主要用于木膠、墻面底漆和水泥系壁材等。但是由于可再分散乳膠粉的可再分散性、最低成膜溫度、耐水性和耐堿性等性能的局限，其使用受到了較大限制。公開號為CN105086308A的中國發(fā)明專利申請，采用了醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物改性乳液，加入保護膠體與功能性外加劑獲得耐水性可再分散乳膠粉的。但該方法的缺點是，但醋酸乙烯聚合物由于其帶有極性的酯基和羧基，耐水性較低、成膜后吸水率相對較高。另外，保護膠體聚乙烯醇中含有大量的羥基，更降低了其耐水性，因而在潮濕的環(huán)境下，其耐水粘結(jié)性能將會大大受影響。公開號為CN105254794A的中國發(fā)明專利申請，采用了乙烯-醋酸乙烯共聚核殼乳液作為基礎(chǔ)乳液，再采用市售成品硅油產(chǎn)品直接加入核殼乳液中進行共混乳化，得到的硅油共混改性的核殼乳液作為預(yù)乳液制備的可再分散乳膠粉能賦予砂漿優(yōu)良的憎水性及耐水性。但是該方法的缺點是，硅油易于遷移，使共混乳液性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致可再分散乳膠粉的粘接力降低。公開號為CN1903898A的中國發(fā)明專利申請，采用了硅氧烷改性的丙烯酸乳液在特定的噴霧干燥條件下制得的可再分散乳膠粉，加水分散后能生成穩(wěn)定地分散液，并具有原來合成聚合物乳液性能。但是該方法的缺點是，所制備的可再分散乳膠粉的耐堿性能較差，與干混砂漿混合后粘結(jié)性能降低。經(jīng)過近半個多世紀(jì)的發(fā)展，可再分散乳膠粉的制備工藝已經(jīng)得到了較好的完善，但是其根本的矛盾-可再分散性與耐水性和粘合性之間的矛盾還是沒有很好地解決。而且，人們在應(yīng)用可再分散乳膠粉時，自始至終面臨著價格和性能的兩難選擇。尤其是在國內(nèi)，可再分散乳膠粉的研究尚處于起步階段。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種空間穩(wěn)定，粒徑均一的氟硅改性聚丙烯酸酯乳液；應(yīng)用該氟硅改性核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸乳液制得的涂膜與水的靜態(tài)接觸角大于100°。本發(fā)明另一目的還在于提供一種氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法。本發(fā)明還有一目的在于提供所述氟硅改性聚丙烯酸酯乳液在可再分散乳膠粉中的應(yīng)用；可再分散乳膠粉具有優(yōu)良疏水性能，其添加于干粉砂漿中能明顯提高其耐水性與耐堿性。本發(fā)明根據(jù)粒子設(shè)計原理，采用半連續(xù)進料法合成氟硅改性并有軟核硬殼結(jié)構(gòu)納米丙烯酸乳液，在氟硅改性的核殼乳液中加入保護膠體和抗結(jié)塊劑制成噴霧干燥預(yù)乳液，再利用噴霧干燥工藝制成具有優(yōu)良疏水性能的可再分散膠粉。為解決上述問題本發(fā)明人采用如下技術(shù)實現(xiàn)：一種氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的制備方法，包括以下步驟：1)種子乳液的制備：按配方稱取甲基丙烯酸烷基酯質(zhì)量的5～20％、丙烯酸烷基酯質(zhì)量的20～50％、羧酸交聯(lián)單體質(zhì)量的5～10％，混合均勻，作為核單體；稱取0.5～3％的引發(fā)劑用去離子水溶解，得到引發(fā)劑溶液；將去離子水、0.1～0.5％的NaHCO3、2～3％的乳化劑與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的5～30％混合攪拌，待水浴加熱升溫到80±2℃時，然后緩慢滴加10～20％的核單體，并同時使體系溫度維持在80±2℃反應(yīng)；然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體滴完，在80±2℃保溫反應(yīng)20～30min；2)半連續(xù)法工藝制備殼乳液：將有機硅單體、含氟單體、羥烷基酯以及剩余的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯和羧酸交聯(lián)單體混合均勻，作為殼單體；將殼單體和剩余的引發(fā)劑溶液滴加到步驟1)的種子乳液中，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80±2℃，控制在1～2h內(nèi)滴加完畢，保溫1～2h后停止加熱，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，降溫至室溫后，過濾出料，得氟硅改性聚丙烯酸酯乳液；所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚NP系列、辛基酚聚氧乙烯醚0P系列和烷基苯磺酸鹽中的一種或多種；所述引發(fā)劑為過硫酸氨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的至少一種。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計，其原料的用量為：剩余為去離子水，原料用量之和為100％。優(yōu)選地，所述甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯和甲基丙烯酸異辛酯中的一種或多種。優(yōu)選地，所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸異辛酯中的一種或多種。優(yōu)選地，所述羥烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸-2-羥基乙酯和丙烯酸-3-羥基丙酯中的一種或多種。優(yōu)選地，所述羧酸交聯(lián)單體為丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或多種。優(yōu)選地，所述含氟單體為丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯或全氟丙烯酸甲酯；所述有機硅單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三異丙氧基硅烷中任意一種。優(yōu)選地，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基二苯基氧化物磺酸鈉、乙氧基化烷基酚硫酸銨中的任意一種或多種；，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫-氯化亞鐵、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉中的一種或多種。一種氟硅改性聚丙烯酸酯乳液，由上述的制備方法制得，具有軟核硬殼結(jié)構(gòu)，其粒徑為70～110nm，涂膜接觸角為100°～120°。所述氟硅改性聚丙烯酸酯乳液在可再分散乳膠粉中的應(yīng)用：將氟硅改性聚丙烯酸酯乳液作為預(yù)乳液，加入預(yù)乳液量10-20％的保護膠體與1～5％的抗結(jié)塊劑，混合均勻，攪拌10-15min，得到終乳液，噴霧干燥，分離，得到具有優(yōu)良疏水性能的可再分散聚合物乳膠粉；以質(zhì)量百分計，原料的用量為：氟硅改性聚丙烯酸酯乳液85～95％保護膠體5～10％抗結(jié)塊劑1～5％所述保護膠體為聚乙烯醇和硅溶膠的一種或兩種；所述抗結(jié)塊劑為硅酸鋁和/或二氧化硅的一種或兩種；所述噴霧干燥設(shè)定噴霧干燥塔進風(fēng)溫度為120±5℃，霧化轉(zhuǎn)速250±10rpm；將最終乳液輸入至噴霧干燥塔進行噴霧干燥；所述分離是經(jīng)旋風(fēng)分離器分離。本發(fā)明采用種子乳液聚合法，根據(jù)粒子設(shè)計的原理，合成氟硅改性并有軟核硬殼結(jié)構(gòu)納米丙烯酸乳液，利用氟、硅單體的低表面能的特性，硅氧烷鏈段與含氟鏈段在膜的表面向外延展，并向排列，使得合成的乳液成膜具有疏水性能。在氟硅改性的核殼乳液中加入保護膠體與抗結(jié)塊劑制成噴霧干燥預(yù)乳液，得到具有優(yōu)良疏水性能的可再分散膠粉。本發(fā)明在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對可再分散乳膠粉的分子設(shè)計、耐水化改性、干燥工藝、作用機理和與其他廉價材料復(fù)配使用等方面進行了進一步的研究，得到改性的可再分散乳膠粉在耐堿性，耐水性能以及粘結(jié)強度方面有較大的改善。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：1)本發(fā)明采用疏水性強的有機硅單體和有機氟單體對丙烯酸乳液進行改性，通過“粒子設(shè)計”原理將乳膠粒設(shè)計為核殼結(jié)構(gòu)，使有機硅、有機氟組分集中在殼層，從而使用少量的有機硅、有機氟單體達到疏水的效果。應(yīng)用該氟硅改性核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸乳液制得的涂膜與水的靜態(tài)接觸角大于100°。2)本發(fā)明制備的可再分散乳膠粉，儲存穩(wěn)定性好，運輸方便，可使用紙質(zhì)包裝，既降低包裝成本，也減少了工業(yè)廢料，可在水中迅速溶解，均勻分散，重新形成具有原母體聚合物乳液同樣性能的乳膠，再分散液制得的涂膜與水的靜態(tài)接觸角大于100°，可廣泛應(yīng)用于零VOC干粉涂料、自流平地平砂漿、隔熱保溫板粘結(jié)料、以及粉末涂料等賦予其優(yōu)良的憎水性和耐水性。附圖說明圖1為實施例1中氟硅改性核殼乳液粒子分別在8千倍數(shù)下的TEM圖。圖2為實施例1中氟硅改性核殼乳液粒子分別在3萬倍數(shù)下的TEM圖。具體實施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的實施方式不限如此。實施例11)氟硅改性核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備：稱取15g甲基丙烯酸甲酯、51g丙烯酸丁酯、0.5g甲基丙烯酸，混合均勻，作為核單體；稱取0.3g過硫酸鉀引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液；將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g十二烷基苯磺酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的30％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加10％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將剩余核單體滴完，在80℃保溫反應(yīng)30min。第二步，半連續(xù)法工藝制備殼乳液：首先稱取2g乙烯基三乙氧基硅烷、6g甲基丙烯酸十二氟庚酯、24g甲基丙烯酸甲酯、3g丙烯酸丁酯、4.5g甲基丙烯酸、1.5g甲基丙烯酸羥乙酯，混合均勻，作為殼單體；種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，80℃保溫反應(yīng)30min后，開始分別滴加殼單體以及剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料，得氟硅改性核殼乳液，即氟硅改性聚丙烯酸酯乳液。從圖1可以看出，通過半連續(xù)種子乳液聚合法成功合成了一種氟硅改性的核殼乳液。所得到的乳膠粒大小均一，分布均勻，呈現(xiàn)出粒徑在100nm左右的圓形核殼結(jié)構(gòu)。從圖2可以看出，乳膠粒大小在100nm左右，核殼結(jié)構(gòu)清晰可見，第一步形成種子乳液，第二步在殼層引進氟單體和硅單體，這種方法合成步驟簡單，反應(yīng)體系穩(wěn)定性好，重復(fù)率高。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入10g硅溶膠與5g硅酸鋁，攪拌10min，得到噴霧干燥前的最終乳液?？稍俜稚⑷槟z粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為110℃，出口溫度為70℃，供料速度20ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為250rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至進口溫度140℃和出口溫度70℃的設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品可再分散聚合物乳膠粉。實施例21)氟硅改性核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述14g甲基丙烯酸乙酯、49g丙烯酸乙酯、0.5g丙烯酸為核單體，并混合均勻；稱取0.5g過硫酸鉀引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液；將80g去離子水、0.5gNaHCO3、1.5g十二烷基硫酸鈉與上述引發(fā)劑乳液質(zhì)量的10％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加15％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)一段時間。滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體滴完，在80℃保溫反應(yīng)30min。第二步，半連續(xù)法工藝制備殼乳液。首先稱取2g乙烯基三甲氧基硅烷、6g全氟丙烯酸甲酯、30g甲基丙烯酸乙酯、3g丙烯酸乙酯、13.5g丙烯酸和1.5g甲基丙烯酸羥丙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單滴加結(jié)束，78℃保溫反應(yīng)20min后，開始分別滴加殼單體、剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在78℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1.5h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料，得氟硅改性核殼乳液，即氟硅改性聚丙烯酸酯乳液。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入5g聚乙烯醇與5g超細硅酸鋁，攪拌5min，得到噴霧干燥前的最終乳液。可再分散乳膠粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為123℃，出口溫度為75℃，供料速度20ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為260rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品可再分散聚合物乳膠粉。實施例31)氟硅改性核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述16g甲基丙烯酸丙酯、45g丙烯酸異辛酯、0.5g丙烯酸為核單體，并混合均勻；稱取0.3g過硫酸鉀引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液；將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g烷基二苯基氧化物磺酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的20％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加20％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體滴完，在80℃保溫反應(yīng)25min。第二步，選用半連續(xù)法工藝制備殼乳液。首先稱取5g乙烯基三異丙氧基硅烷及10g甲基丙烯酸三氟乙酯及30g甲基丙烯酸丙酯，6g丙烯酸異辛酯，15g丙烯酸，2g丙烯酸-2-羥基乙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，80℃保溫反應(yīng)25min后，開始分別滴加殼單體、剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80℃，控制在1.5h內(nèi)滴加完畢，保溫2h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入8g硅溶膠與3.5g二氧化硅，攪拌10min，得到噴霧干燥前的最終乳液?？稍俜稚⑷槟z粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為125℃，出口溫度為70℃，供料速度80ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為200rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉得到最終產(chǎn)品。實施例41)氟硅改性核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述12g甲基丙烯酸丁酯、50g丙烯酸己酯、0.5g甲基丙烯酸為核單體，并混合均勻；稱取0.3g過硫酸銨引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g十二烷基硫酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的10％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加10％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體滴完，在80℃保溫反應(yīng)30min。第二步，選用半連續(xù)法工藝制備殼乳液。首先稱取5g乙烯基二乙氧基硅烷及15g丙烯酸六氟丁酯及36g甲基丙烯酸丁酯，5g丙烯酸己酯，6.5g甲基丙烯酸，2.5g丙烯酸-3-羥基丙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，80℃保溫反應(yīng)25min后，開始分別滴加殼單體、剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入10g硅溶膠與2g二氧化硅，攪拌5min，得到噴霧干燥前的最終乳液。可再分散乳膠粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為122℃，出口溫度為70℃，供料速度40ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為240rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品。實施例51)氟硅改性核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述10g甲基丙烯酸異辛酯、55g丙烯酸丁酯、0.5g甲基丙烯酸為核單體，并混合均勻稱取0.5g過硫酸銨引發(fā)劑用50g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液；將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g十二烷基苯磺酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的25％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加10％的核單體，并同時使體系溫度維持在82℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體溶液滴完，在82℃保溫反應(yīng)30min。第二步，本實驗選用半連續(xù)法工藝制備殼乳液。首先稱取5g乙烯基二乙氧基硅烷及15g丙烯酸十二氟庚酯及36g甲基丙烯酸異辛酯，5g丙烯酸丁酯，4g甲基丙烯酸，5g丙烯酸-3-羥基丙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，82℃保溫反應(yīng)30min后，開始分別滴加殼單體、剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在82℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入8g硅溶膠與2.5g的硅酸鋁，攪拌5min，得到噴霧干燥前的最終乳液?？稍俜稚⑷槟z粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為118℃，出口溫度為70℃，供料速度40ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為245rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品。對比例11)核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述15g甲基丙烯酸甲酯、51g丙烯酸丁酯、0.5g甲基丙烯酸為核單體，并混合均勻；稱取0.3g過硫酸鉀引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液。將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g十二烷基苯磺酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的30％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加10％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加60％引發(fā)劑溶液與剩余核單體，將核單體與50％引發(fā)劑溶液滴完，在80℃保溫反應(yīng)30min。第二步，半連續(xù)法工藝制備殼乳液。首先稱取24g甲基丙烯酸甲酯，3g丙烯酸丁酯，4.5g甲基丙烯酸，1.5g甲基丙烯酸羥乙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，80℃保溫反應(yīng)30min后，開始分別滴加殼單體、剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入10g硅溶膠與5g的硅酸鋁，攪拌10min，得到噴霧干燥前的最終乳液?？稍俜稚⑷槟z粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為110℃，出口溫度為70℃，供料速度20ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為250rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品。對比例21)核殼乳液的合成第一步，種子乳液的制備。稱取上述15g甲基丙烯酸甲酯、51g丙烯酸丁酯、0.5g甲基丙烯酸為核單體，并混合均勻；稱取0.3g過硫酸鉀引發(fā)劑用30g去離子水溶解，得引發(fā)劑溶液。將100g去離子水、0.3gNaHCO3、1.7g十二烷基苯磺酸鈉與上述引發(fā)劑溶液質(zhì)量的30％投入到裝有攪拌器、溫度計、冷凝管、滴液漏斗的1000ml四口燒瓶中，攪拌，待水浴加熱升溫到80℃時，然后緩慢滴加10％的核單體，并同時使體系溫度維持在80℃反應(yīng)，滴加完后保溫15min。然后開始緩慢滴加剩余核單體，將核單體滴完，在80℃保溫反應(yīng)30min。第二步，半連續(xù)法工藝制備殼乳液：首先稱取2g乙烯基三乙氧基硅烷，24g甲基丙烯酸甲酯，3g丙烯酸丁酯，4.5g甲基丙烯酸，1.5g甲基丙烯酸羥乙酯為殼單體并混合均勻，作為殼單體；在種子乳液制備過程中，核單體滴加結(jié)束，80℃保溫反應(yīng)30min后，開始分別滴加殼單體、以及剩余引發(fā)劑溶液，控制乳液體系反應(yīng)溫度在80℃，控制在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1h后停止加熱，降溫至室溫后，用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，過濾出料。2)可再分散聚合物乳膠粉的制備噴霧干燥乳液準(zhǔn)備：稱取上述制備方法獲得的氟硅改性核殼乳液100g，加入10g硅溶膠與5g的硅酸鋁，攪拌10min，得到噴霧干燥前的最終乳液。可再分散乳膠粉的制備：設(shè)置噴霧干燥器的噴霧干燥進口溫度為110℃，出口溫度為70℃，供料速度20ml/min，霧化機轉(zhuǎn)速為250rpm，然后啟動供熱系統(tǒng)，待進出口溫度升至設(shè)定值時，啟動供料系統(tǒng)，霧化系統(tǒng)進行乳液噴霧干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離收集制備的可再分散乳膠粉，得到最終產(chǎn)品。對比例3：按CN1903898A的方法制備的含硅氧烷水溶性聚合物乳液對比例1采用的是未改性的聚丙烯酸酯乳液通過種子乳液聚合得到的，對比例2、3采用的是硅氧烷改性的聚丙烯酸乳液通過種子乳液聚合得到的，而實施例1、2、3、4、5添加了有機氟單體和有機硅單體于殼層進行改性。從表1的結(jié)果可以看出，實施例1采用氟硅改性后的乳液接觸角和乳膠粉再分散液成膜的接觸角要明顯高于未改性的對比例1和硅氧烷改性的對比例2、3；這是因為含氟單體與含硅單體具有良好的疏水性能，硅氧烷鏈段與含氟鏈段在膜的表面向外延展，并向排列，使涂膜的疏水性得到提高。另外，氟硅改性可再分散聚合物乳膠粉再分散液成膜后涂膜接觸角對比乳液涂膜接觸角，基本保持不變，說明改性后的可再分散聚合物乳膠粉保持原乳液相同的疏水性能。表1對比例及實施例樣品性能測試結(jié)果乳液粒徑(nm)濾渣率涂膜接觸角再分散液接觸角對比例177.3120％77.1°75.8°對比例286.1916％84.8°85.5°對比例390.3615％88.63°80°實施例186.855％108°112°實施例287.326％112°120°實施例385.6310％109.6°110.8°實施例489.218％119°115.8°實施例589.449％103°113°應(yīng)用及效果說明分別將未改性的乳膠粉和上述實施例1所制備的乳膠粉以重量比6％用于下列的聚合物水泥防水漿料中：聚合物水泥防水漿料：水200g/1000g干混合物按JCT-23445-2009的方法檢測粘結(jié)強度，吸水率，耐堿性以及耐熱性。上述試樣養(yǎng)護7天(標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護：溫度23±2)℃，相對濕度60％)表2由上表2可以看出，經(jīng)本發(fā)明改性的乳膠粉在聚合物水泥防水漿料中添加量為1.5％時，與添加未改性乳膠粉和添加阿克蘇諾貝爾ELTEX60W相比，其粘結(jié)強度和吸水率有明顯的優(yōu)勢；這是因為混合料與水拌和后乳膠粉遇水后變?yōu)槿橐?，在砂漿凝結(jié)硬化過程中乳液再一次脫水，聚合物顆粒在砂漿中形成聚合物體結(jié)構(gòu)從而與聚合物乳液的作用過程相似，對砂漿起改性作用，而改性后的乳膠粉，其硅氧烷鏈段與含氟鏈段表面能低，在膜的表面向外延展，并向排列，從而改善了砂漿的憎水性能，使砂漿具有更佳的粘結(jié)性。當(dāng)前第1頁1 2 3