一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料及其合成方法与流程

1.本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料及其合成方法。


背景技术：

2.溶剂型涂料对环境和人体健康带来严重危害。因此,研究和开发以水为介质、价格低廉、绿色环保挥发性有机物基本为零的水性涂料成为高分子材料的主要发展方向。
3.醋酸纤维素(cab)是一种可生物降解的高分子材料,具有快速干燥，优异的铝粉定向性稳定性、被用于涂料、粘合剂、纺织等领域。
4.现在水性cab基本是国外产品垄断，价格高昂，对涂料水性化推广相当不利，因此，我们提出一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料及其合成方法，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料及其合成方法，其以醋酸乙烯，丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸缩水甘油酯通核壳乳液聚合，滴加异氰酸酯使其
‑
nco与乳液分子上羟基(
‑
oh)扩链，经反复核壳包裹形成具有亲水性能的高分子网状结构。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料，所述高分子材料包含以下原料：
7.第一部分核壳结构：醋酸乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水，其中，核的组成为醋酸乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；壳的组成为醋酸乙烯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；
8.第二部分核壳结构：丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水，其中，核的组成为丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；壳的组成为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水。
9.优选的，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
10.第一部分核壳结构：醋酸乙烯15
‑
27％、丙烯酸缩水甘油酯18
‑
26％、丙烯酸羟乙酯11
‑
18％、ipdi5
‑
9％、反应性乳化剂0.2
‑
1.5％和去离子水20
‑
32％；
11.第二部分核壳结构：丙烯酸18
‑
24％、丙烯酸缩水甘油酯14
‑
25％、丙烯酸羟乙酯12
‑
20％、ipdi6
‑
11％、反应性乳化剂0.4
‑
1.1％和去离子水23
‑
35％。
12.优选的，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
13.第一部分核壳结构的核的组成为醋酸乙烯16
‑
23％、丙烯酸缩水甘油酯21
‑
26％、ipdi6.4
‑
7.6％、反应性乳化剂0.58
‑
1.21％和去离子水24
‑
30％；
14.第一部分核壳结构的壳的组成为醋酸乙烯18
‑
26％、丙烯酸羟乙酯13
‑
17％、ipdi5.9
‑
6.4％、反应性乳化剂0.66
‑
1.13％和去离子水16
‑
32％；
15.第二部分核壳结构的核的组成为丙烯酸21
‑
23.5％、丙烯酸缩水甘油酯18
‑
23.6％、ipdi7.8
‑
10.6％、反应性乳化剂0.58
‑
0.96％和去离子水24
‑
31％；
16.第二部分核壳结构的壳的组成为丙烯酸17
‑
23％、丙烯酸羟乙酯15
‑
18％、ipdi6.8
‑
10.5％、反应性乳化剂0.45
‑
0.86％和去离子水26
‑
33％。
17.优选的，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
18.第一部分核壳结构的核的组成为醋酸乙烯17.5
‑
21.3％、丙烯酸缩水甘油酯22.5
‑
25.8％、ipdi6.9
‑
7.3％、反应性乳化剂0.66
‑
1.12％和去离子水25
‑
28％；
19.第一部分核壳结构的壳的组成为醋酸乙烯19.6
‑
23.5％、丙烯酸羟乙酯15
‑
16.2％、ipdi6.1
‑
6.3％、反应性乳化剂0.76
‑
0.95％和去离子水21
‑
29％；
20.第二部分核壳结构的核的组成为丙烯酸21.6
‑
22.8％、丙烯酸缩水甘油酯20.5
‑
22.8％、ipdi8.6
‑
9.7％、反应性乳化剂0.63
‑
0.84％和去离子水26.8
‑
29.6％；
21.第二部分核壳结构的壳的组成为丙烯酸19.7
‑
22.3％、丙烯酸羟乙酯16.4
‑
17.3％、ipdi7.9
‑
9.3％、反应性乳化剂0.58
‑
0.79％和去离子水28.3
‑
31.5％。
22.本方案中还提供一种技术方案，其具体为一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料的合成方法，所述高分子材料的合成方法包含以下步骤：
23.步骤一：将物料投入反应釜；
24.步骤二：关闭投料孔，开启氮气置换釜内空气；
25.步骤三：釜内物料温度达到80℃，开动搅拌电机；
26.步骤四：用1个小时，滴加第一部分核结构单体；
27.步骤五：用1个小时，滴加第一部分壳结构单体；
28.步骤六：用1个小时，滴加第二部分核结构单体；
29.步骤七：用1个小时，滴加第二部分壳结构单体。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可取代水性醋酸纤维素的高分子材料及其合成方法，能够取代水性cab,大幅降低该类产品价格，用利于水性涂料行业，改变水性银粉漆，水性电镀银涂料行业的国外技术垄断格局。
附图说明
31.图1为本发明系统流程示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料，所述高分子材料包含以下原料：
34.第一部分核壳结构：醋酸乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水，其中，核的组成为醋酸乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；壳的组成为醋酸乙烯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；
35.第二部分核壳结构：丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水，其中，核的组成为丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水；壳的组成为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、ipdi、反应性乳化剂和去离子水。
36.本发明进一步，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
37.第一部分核壳结构：醋酸乙烯15
‑
27％、丙烯酸缩水甘油酯18
‑
26％、丙烯酸羟乙酯11
‑
18％、ipdi5
‑
9％、反应性乳化剂0.2
‑
1.5％和去离子水20
‑
32％；
38.第二部分核壳结构：丙烯酸18
‑
24％、丙烯酸缩水甘油酯14
‑
25％、丙烯酸羟乙酯12
‑
20％、ipdi6
‑
11％、反应性乳化剂0.4
‑
1.1％和去离子水23
‑
35％。
39.本发明进一步，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
40.第一部分核壳结构的核的组成为醋酸乙烯16
‑
23％、丙烯酸缩水甘油酯21
‑
26％、ipdi6.4
‑
7.6％、反应性乳化剂0.58
‑
1.21％和去离子水24
‑
30％；
41.第一部分核壳结构的壳的组成为醋酸乙烯18
‑
26％、丙烯酸羟乙酯13
‑
17％、ipdi5.9
‑
6.4％、反应性乳化剂0.66
‑
1.13％和去离子水16
‑
32％；
42.第二部分核壳结构的核的组成为丙烯酸21
‑
23.5％、丙烯酸缩水甘油酯18
‑
23.6％、ipdi7.8
‑
10.6％、反应性乳化剂0.58
‑
0.96％和去离子水24
‑
31％；
43.第二部分核壳结构的壳的组成为丙烯酸17
‑
23％、丙烯酸羟乙酯15
‑
18％、ipdi6.8
‑
10.5％、反应性乳化剂0.45
‑
0.86％和去离子水26
‑
33％。
44.本发明进一步，所述高分子材料包含以下重量比的原料：
45.第一部分核壳结构的核的组成为醋酸乙烯17.5
‑
21.3％、丙烯酸缩水甘油酯22.5
‑
25.8％、ipdi6.9
‑
7.3％、反应性乳化剂0.66
‑
1.12％和去离子水25
‑
28％；
46.第一部分核壳结构的壳的组成为醋酸乙烯19.6
‑
23.5％、丙烯酸羟乙酯15
‑
16.2％、ipdi6.1
‑
6.3％、反应性乳化剂0.76
‑
0.95％和去离子水21
‑
29％；
47.第二部分核壳结构的核的组成为丙烯酸21.6
‑
22.8％、丙烯酸缩水甘油酯20.5
‑
22.8％、ipdi8.6
‑
9.7％、反应性乳化剂0.63
‑
0.84％和去离子水26.8
‑
29.6％；
48.第二部分核壳结构的壳的组成为丙烯酸19.7
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22.3％、丙烯酸羟乙酯16.4
‑
17.3％、ipdi7.9
‑
9.3％、反应性乳化剂0.58
‑
0.79％和去离子水28.3
‑
31.5％。
49.本方案中还提供一种技术方案，其具体为一种可取代水性醋酸纤维素的高分子材料的合成方法，所述高分子材料的合成方法包含以下步骤：
50.步骤一：将物料投入反应釜；
51.步骤二：关闭投料孔，开启氮气置换釜内空气；
52.步骤三：釜内物料温度达到80℃，开动搅拌电机；
53.步骤四：用1个小时，滴加第一部分核结构单体；
54.步骤五：用1个小时，滴加第一部分壳结构单体；
55.步骤六：用1个小时，滴加第二部分核结构单体；
56.步骤七：用1个小时，滴加第二部分壳结构单体。