本发明涉及一种聚丙烯酸乳胶及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种高韧性聚丙烯酸乳胶及其制备方法，属于聚丙烯酸乳胶技术领域。
背景技术：
随着环境条件的不断劣化，对含有机溶剂的高分子材料的限制越来越严格。而由于水性聚乳胶具有优异的环保性，使其在各种涂料、防水材料等方面的应用受到极大的重视。目前普遍采用的乳胶漆用乳液( 如纯丙乳液、苯丙乳液等) 大多是线型共聚物。常温下处于玻璃态, 冬天难免变得硬而脆, 容易老化，严重影响产品的使用寿命。为此, 在进行高分子分子设计时可考虑添加软单体以降低其玻璃化温度, 而使其在常温下具有较佳的韧性和弹性。
现有技术中的聚丙烯酸乳胶的耐气候性和韧性较差。
技术实现要素：
本发明旨在解决现有技术中聚丙烯酸乳胶的问题，提供一种高韧性聚丙烯酸乳胶，该聚丙烯酸乳胶具有较佳的耐气候性和高韧性。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种高韧性聚丙烯酸乳胶，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
甲基丙烯酸异丁酯 20-30份
甲基丙烯酸甲酯 30-50份
丙烯酸十八酯 10-15份
丙烯酸羟丙酯 10-15份
二苯基甲烷二异氰酸酯 20-25份
聚醚多元醇N-220 20-25份
碳氢酸钠 0.5-1.0份
过硫酸钾 0.5-1.0份
去离子水 80-100份
OP-10乳化剂 3-5份
十二烷基硫酸钠 1-2份。
一种高韧性聚丙烯酸乳胶的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、将二苯基甲烷二异氰酸酯水浴加热到60-65℃, 减压脱水1-2h；加入经过脱水的聚醚多元醇N-220，将体系反应温度调到65-70℃，反应0.5-1.0h；
B、将体系反应温度调到75-80℃，反应1-2h，得到聚氨酯预聚物；加入丙烯酸羟丙酯对聚氨酯预聚物进行封端, 反应2-4h, 得到双键封端型聚氨酯交联剂；
C、按照配方要求准确称取甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟丙酯，于烧杯中并充分混匀得油相；在搅拌条件下加入双键封端型聚氨酯交联剂并使其与上述油相充分混合溶解得混合油相；
D、于具搅拌三口瓶中按照配方要求加入去离子水、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂；开动搅拌使乳化剂充分溶解得水相；
E、将上述预先配制好的油相加入到三口瓶内；加快搅拌速度，使油相在水相中进行乳化0.5-1h；将反应体系温度升至40-45℃；开始缓慢滴加预先配制好的引发剂碳氢酸钠、过硫酸钾溶液；
F、聚合反应放热结束后，70-75℃保温2h，80-85℃保温2h，90-95℃保温4h，、将温度降至20-30℃；用滤布过滤出乳液即得产品。
本发明带来的有益技术效果：
本发明采用乳液聚合工艺，以抗气候老化能力较优的丙烯酸体系为主要组成成分，利用双键封端型聚氨酯作为交联剂对丙烯酸酯乳液进行改性,制备了具有较佳耐气候性、高韧性丙烯酸系乳胶。该乳胶具有微交联结构，可以应用于丙烯酸类防水材料等的制备。采用本专利方法制备的高韧性乳液,具有聚氨酯和丙烯酸酯乳液的共同优点。本专利在制备乳液的过程中, 避免使用有机溶剂, 降低了有机溶剂对乳液性能的影响及对环境的污染, 减少了生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种高韧性聚丙烯酸乳胶，包括以下按照重量份数计的原料：
甲基丙烯酸异丁酯 20份
甲基丙烯酸甲酯 30份
丙烯酸十八酯 10份
丙烯酸羟丙酯 10份
二苯基甲烷二异氰酸酯 20份
聚醚多元醇N-220 20份
碳氢酸钠 0.5份
过硫酸钾 0.5份
去离子水 80份
OP-10乳化剂 3份
十二烷基硫酸钠 1份。
实施例2
一种高韧性聚丙烯酸乳胶，包括以下按照重量份数计的原料：
甲基丙烯酸异丁酯 30份
甲基丙烯酸甲酯 50份
丙烯酸十八酯 15份
丙烯酸羟丙酯 15份
二苯基甲烷二异氰酸酯 25份
聚醚多元醇N-220 25份
碳氢酸钠 1.0份
过硫酸钾 1.0份
去离子水 100份
OP-10乳化剂 5份
十二烷基硫酸钠 2份。
实施例3
一种高韧性聚丙烯酸乳胶，包括以下按照重量份数计的原料：
甲基丙烯酸异丁酯 25份
甲基丙烯酸甲酯 40份
丙烯酸十八酯 12份
丙烯酸羟丙酯 12份
二苯基甲烷二异氰酸酯 21份
聚醚多元醇N-220 22份
碳氢酸钠 0.8份
过硫酸钾 0.6份
去离子水 85份
OP-10乳化剂 4份
十二烷基硫酸钠 1.5份。
实施例4
一种高韧性聚丙烯酸乳胶的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将二苯基甲烷二异氰酸酯水浴加热到60℃, 减压脱水1h；加入经过脱水的聚醚多元醇N-220，将体系反应温度调到65℃，反应0.5h；
B、将体系反应温度调到75℃，反应1h，得到聚氨酯预聚物；加入丙烯酸羟丙酯对聚氨酯预聚物进行封端, 反应2h, 得到双键封端型聚氨酯交联剂；
C、按照配方要求准确称取甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟丙酯，于烧杯中并充分混匀得油相；在搅拌条件下加入双键封端型聚氨酯交联剂并使其与上述油相充分混合溶解得混合油相；
D、于具搅拌三口瓶中按照配方要求加入去离子水、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂；开动搅拌使乳化剂充分溶解得水相；
E、将上述预先配制好的油相加入到三口瓶内；加快搅拌速度，使油相在水相中进行乳化0.5h；将反应体系温度升至40℃；开始缓慢滴加预先配制好的引发剂碳氢酸钠、过硫酸钾溶液；
F、聚合反应放热结束后，70℃保温2h，80℃保温2h，90℃保温4h，、将温度降至20℃；用滤布过滤出乳液即得产品。
实施例5
一种高韧性聚丙烯酸乳胶的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将二苯基甲烷二异氰酸酯水浴加热到65℃,减压脱水2h；加入经过脱水的聚醚多元醇N-220，将体系反应温度调到70℃，反应1.0h；
B、将体系反应温度调到80℃，反应2h，得到聚氨酯预聚物；加入丙烯酸羟丙酯对聚氨酯预聚物进行封端, 反应4h, 得到双键封端型聚氨酯交联剂；
C、按照配方要求准确称取甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟丙酯，于烧杯中并充分混匀得油相；在搅拌条件下加入双键封端型聚氨酯交联剂并使其与上述油相充分混合溶解得混合油相；
D、于具搅拌三口瓶中按照配方要求加入去离子水、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂；开动搅拌使乳化剂充分溶解得水相；
E、将上述预先配制好的油相加入到三口瓶内；加快搅拌速度，使油相在水相中进行乳化1h；将反应体系温度升至45℃；开始缓慢滴加预先配制好的引发剂碳氢酸钠、过硫酸钾溶液；
F、聚合反应放热结束后，75℃保温2h，85℃保温2h，95℃保温4h，、将温度降至30℃；用滤布过滤出乳液即得产品。
实施例6
一种高韧性聚丙烯酸乳胶的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将二苯基甲烷二异氰酸酯水浴加热到62℃, 减压脱水1.5h；加入经过脱水的聚醚多元醇N-220，将体系反应温度调到66℃，反应0.7h；
B、将体系反应温度调到77℃，反应1.5h，得到聚氨酯预聚物；加入丙烯酸羟丙酯对聚氨酯预聚物进行封端, 反应3h, 得到双键封端型聚氨酯交联剂；
C、按照配方要求准确称取甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸羟丙酯，于烧杯中并充分混匀得油相；在搅拌条件下加入双键封端型聚氨酯交联剂并使其与上述油相充分混合溶解得混合油相；
D、于具搅拌三口瓶中按照配方要求加入去离子水、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂；开动搅拌使乳化剂充分溶解得水相；
E、将上述预先配制好的油相加入到三口瓶内；加快搅拌速度，使油相在水相中进行乳化0.6h；将反应体系温度升至42℃；开始缓慢滴加预先配制好的引发剂碳氢酸钠、过硫酸钾溶液；
F、聚合反应放热结束后，71℃保温2h，82℃保温2h，91℃保温4h，、将温度降至21℃；用滤布过滤出乳液即得产品。