CN109651550A - 一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液及其制备方法，属于合成树脂材料技术领域，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯25～35份、第一乳化剂2～6份、第二乳化剂0.5～3.5份、第一软单体12～18份、第二软单体1～8份、第一硬单体40～50份、第二硬单体3～9份、功能性单体0～15份、链转移剂0.5～2份、引发剂0.1～0.5份、缓冲剂0.1～1份、水150～180份，本发明提供的脂肪酸改性的丙烯酸乳液干燥速度快、涂膜光泽度高、附着力优良，耐水性好，其制备过程使用了可再生的能源，来源丰富。

Description

一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液及其制备方法
技术领域
本发明属于合成树脂材料技术领域，特别是涉及一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液及其制备方法。
背景技术
丙烯酸乳液是一种重要的涂料用树脂，其使用安全、VOC含量低、污染低、品种多、配方变化大、方便化学改性且性能较好；用其制成的涂料又具有施工性好、干性好等特点，被广泛的应用于钢结构、木器、混泥土等的装饰和保护。
现有技术的丙烯酸乳液的涂膜硬度低、光泽低，耐水性较差，且制漆过程中需加入大量的成膜助剂才能获得较好的涂膜效果，而成膜助剂的加入势必会提高漆料的VOC含量以及对漆膜性能产生不利的影响。
发明内容
本发明的目的就是提供一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其具有干燥速度快，涂膜光泽度高，后期硬度高，附着力优良，耐水性好等特点，本发明的另一目的就是提供一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法，其能安全稳定的生产出上述丙烯酸乳液，且使用可再生材料，反应出渣率低，较为环保。
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯25～35份、第一乳化剂2～6份、第二乳化剂0.5～3.5份、第一软单体12～18份、第二软单体1～8份、第一硬单体40～50份、第二硬单体3～9份、功能性单体0～15份、链转移剂0.5～2份、引发剂0.1～0.5份、缓冲剂0.1～1份、水150～180份。
进一步的，所述脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯、催化剂和阻聚剂在反应釜中混合，反应温度控制在90～130℃，反应至酸值小于2后降至30～50℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯；
其中所述不饱和脂肪酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯、催化剂、阻聚剂的质量份份数为：不饱和脂肪酸10～15份、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯10～20份、催化剂0.1～0.5份、阻聚剂0.05～0.5份。
作为优选，所述不饱和脂肪酸为大豆油酸、亚麻油酸、亚油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸、妥尔油酸中的一种或几种的组合；
所述催化剂为四丁基溴化铵、四乙基溴化铵、三苯基膦、对甲苯磺酸、二甲基苯胺、二甲基卞胺、苄基三乙基氯化铵中的一种或几种的组合；
所述的阻聚剂为甲基氢醌、对苯二酚、对羟基苯甲醚中的一种或几种的组合。
作为优选，所述第一软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合；
所述第二软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。
作为优选，所述第一硬单体为苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合；
所述第二硬单体为苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合。
作为优选，所述功能性单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
作为优选，所述功能性单体还包括丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种的组合。
作为优选，所述第一乳化剂为OP-10、NP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂中的一种或几种的组合；
所述第二乳化剂为OP-10、NP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂中的一种或几种的组合。
作为优选，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或两种的组合；
所述缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠中的一种或两种的组合；
所述链转移剂为十二硫醇、巯基乙醇中的一种或两种的组合。
一种如上任意一项所述的脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法，制备步骤如下：
S1.取一容器，将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯、第一软单体、第一硬单体、功能性单体、链转移剂混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂的水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为200～2000转/分，制成预乳液待用；
S2.另取一容器，将引发剂、缓冲剂加入到水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.另取一容器，将第二软单体、第二硬单体混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在另一反应釜中加入第二乳化剂、水、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至80～90℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液2.5～3.5小时滴完，引发剂溶液3～4小时滴完，滴完后保温0.5～1小时，升温至85～92℃，0.5小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂，调整pH值为8～9，制备完成。
本发明提供的丙烯酸乳液，经过脂肪酸交联改性后其涂膜干燥快、光泽度高、硬度高、附着力优良、耐水性好，在制漆作配料时，可以减少甚至取消添加膜助剂，减少了VOC的量，提升了漆膜性能；本发明提供的脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法，步骤简洁，反应出渣率低，能稳定的生产上述的脂肪酸改性的丙烯酸乳液，且使用了可再生的能源，来源丰富，降低生产成本。
具体实施方式
以下实施例仅用于说明本发明，但不限制本发明的保护范围。
实施例一
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一乳化剂(OP-10、十二烷基硫酸钠)2g、第二乳化剂(十二烷基硫酸钠)0.5g、第一软单体(丙烯酸乙酯)13g、第二软单体(丙烯酸丁酯)1g、第一硬单体(苯乙烯)48g、第二硬单体(丙烯腈)3g、功能性单体(丙烯酸)1g、链转移剂(十二硫醇)0.5g、引发剂(过硫酸钾)0.1g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.1g、水150g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(大豆油酸20份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯20份、催化剂(四丁基溴化铵0.2份)和阻聚剂(甲基氢醌0.1份)在反应釜中混合，反应温度控制在90℃，反应至酸值小于2后降至30℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一软单体(丙烯酸乙酯13g)、第一硬单体(苯乙烯48g)、功能性单体(丙烯酸1g)、链转移剂(十二硫醇0.5g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(十二烷基硫酸钠1g、OP-10 1g)的34g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为200转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸钾0.1g)、缓冲剂(碳酸氢钠0.1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯1g)、第二硬单体(丙烯腈3g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(十二烷基硫酸钠0.5g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至80℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液2.5小时滴完，引发剂溶液3小时滴完，滴完后保温0.5小时，升温至85℃，0.5小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8，制备完成。
实施例二
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一乳化剂(NP-10、十二烷基二苯醚二磺酸钠)2g、第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂)0.5g、第一软单体(丙烯酸异辛酯)12g、第二软单体(丙烯酸丁酯)1g、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯)40g、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯)3g、功能性单体(甲基丙烯酸)1g、链转移剂(巯基乙醇)0.5g、引发剂(过硫酸铵)0.1g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.1g、水150g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(亚麻油酸20份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯20份、催化剂(三苯基膦0.2份)和阻聚剂(丙烯酸异辛酯0.1份)在反应釜中混合，反应温度控制在90℃，反应至酸值小于2后降至30℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一软单体(丙烯酸异辛酯12g)、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯40g)、功能性单体(甲基丙烯酸1g)、链转移剂(巯基乙醇0.5g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(NP-10 1g、十二烷基二苯醚二磺酸钠1g)的34g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为200转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.1g)、缓冲剂(碳酸氢钠0.1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯1g)、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯3g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂0.5g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至80℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液2.5小时滴完，引发剂溶液3小时滴完，滴完后保温0.5小时，升温至85℃，0.5小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8，制备完成。
实施例三
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠)2g、第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂)0.5g、第一软单体(丙烯酸十八酯)12g、第二软单体(丙烯酸十八酯)1g、第一硬单体(丙烯酸异冰片酯)40g、第二硬单体(丙烯腈)3g、功能性单体(丙烯酸、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)2g、链转移剂(巯基乙醇)0.5g、引发剂(过硫酸铵)0.1g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.1g、水150g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(桐油酸20份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯20份、催化剂(苄基三乙基氯化铵0.2份)和阻聚剂(对羟基苯甲醚0.1份)在反应釜中混合，反应温度控制在90℃，反应至酸值小于2后降至30℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯25g、第一软单体(丙烯酸十八酯12g)、第一硬单体(丙烯酸异冰片酯40g)、功能性单体(丙烯酸1g、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1g)、链转移剂(巯基乙醇0.5g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(十二烷基硫酸钠1g、十二烷基苯磺酸钠1g)的34g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为200转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.1g)、缓冲剂(碳酸氢钠0.1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸十八酯1g)、第二硬单体(丙烯腈3g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂0.5g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至80℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液2.5小时滴完，引发剂溶液3小时滴完，滴完后保温0.5小时，升温至85℃，0.5小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8，制备完成。
实施例四
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂)6g、第二乳化剂(十二烷基硫酸钠)3.5g、第一软单体(丙烯酸异辛酯)18g、第二软单体(丙烯酸丁酯)8g、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯)50g、第二硬单体(丙烯腈)9g、功能性单体(丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯)15g、链转移剂(十二硫醇)2g、引发剂(过硫酸铵)0.5g、缓冲剂(碳酸氢钠)1g、水200g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法为：
将不饱和脂肪酸(妥尔油酸30份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯40份、催化剂(二甲基卞胺1份)和阻聚剂(对苯二酚1份)在反应釜中混合，反应温度控制在130℃，反应至酸值小于2后降至50℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一软单体(丙烯酸异辛酯18g)、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯50g)、功能性单体(丙烯酸2g、甲基丙烯酸羟乙酯9g、丙烯酸羟丙酯4g)、链转移剂(十二硫醇2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂3g、含磷的磷酸酯乳化剂3g)的50g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为2000转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.5g)、缓冲剂(碳酸氢钠1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯8g)、第二硬单体(丙烯腈9g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(十二烷基硫酸钠3.5g)、水120g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至90℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3.5小时滴完，引发剂溶液4小时滴完，滴完后保温1小时，升温至92℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为9，制备完成。
实施例五
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一乳化剂(十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵)6g、第二乳化剂(十二烷基硫酸钠)3.5g、第一软单体(丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯)18g、第二软单体(丙烯酸丁酯)8g、第一硬单体(丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯)50g、第二硬单体(丙烯腈)9g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷)15g、链转移剂(十二硫醇)2g、引发剂(过硫酸钾)0.5g、缓冲剂(碳酸氢钠)1g、水200g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(蓖麻油酸30份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯40份、催化剂(对甲苯磺酸0.5份)和阻聚剂(对羟基苯甲醚1份)在反应釜中混合，反应温度控制在130℃，反应至酸值小于2后降至50℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一软单体(丙烯酸异辛酯10g、丙烯酸十八酯8g)、第一硬单体(丙烯腈30g、甲基丙烯酸甲酯20g)、功能性单体(丙烯酸1.5g、丙烯酸羟乙酯10g、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷3.5g)、链转移剂(十二硫醇2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(十二烷基二苯醚二磺酸钠3g、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵3g)的50g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为2000转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸钾0.5g)、缓冲剂(碳酸氢钠1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯8g)、第二硬单体(丙烯腈9g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(十二烷基硫酸钠3.5g)、水120g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至90℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3.5小时滴完，引发剂溶液4小时滴完，滴完后保温1小时，升温至92℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为9，制备完成。
实施例六
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂)6g、第二乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂)3.5g、第一软单体(丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯)18g、第二软单体(丙烯酸丁酯)8g、第一硬单体(丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯)50g、第二硬单体(甲基丙烯酸甲酯)9g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷)15g、链转移剂(十二硫醇)2g、引发剂(过硫酸铵)0.5g、缓冲剂(碳酸氢钠)1g、水180g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(松浆油酸30份)、甲基丙烯酸缩水甘油酯40份、催化剂(三苯基膦0.6份)和阻聚剂(对苯二酚1份)在反应釜中混合，反应温度控制在130℃，反应至酸值小于2后降至50℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯35g、第一软单体(丙烯酸丁酯5g、丙烯酸异辛酯5g、丙烯酸十八酯8g)、第一硬单体(丙烯腈15g、甲基丙烯酸甲酯15g、丙烯酸异冰片酯20g)、功能性单体(丙烯酸1.5g、丙烯酸羟乙酯10g、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷3.5g)、链转移剂(十二硫醇2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2g、含烯丙基的反应性乳化剂2g、含磷的磷酸酯乳化剂2g)的50g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为2000转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.5g)、缓冲剂(碳酸氢钠1g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯8g)、第二硬单体(甲基丙烯酸甲酯9g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂3.5g)、水120g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至90℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3.5小时滴完，引发剂溶液4小时滴完，滴完后保温1小时，升温至92℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为9，制备完成。
实施例七
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一乳化剂(NP-10、十二烷基二苯醚二磺酸钠)4g、第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂)2g、第一软单体(丙烯酸异辛酯)15g、第二软单体(丙烯酸丁酯)5g、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯)45g、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯)6g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯)7g、链转移剂(巯基乙醇)1.2g、引发剂(过硫酸铵)0.3g、缓冲剂(磷酸氢二钠)0.6g、水165g。
其中脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(亚麻油酸25份)、丙烯酸缩水甘油酯30份、催化剂(三苯基膦0.8份)和阻聚剂(对苯二酚0.5份)在反应釜中混合，反应温度控制在100℃，反应至酸值小于2后降至40℃，得到脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一软单体(丙烯酸异辛酯15g)、第一硬单体(甲基丙烯酸甲酯45g)、功能性单体(丙烯酸1g、丙烯酸羟丙酯3g、甲基丙烯酸羟乙酯3g)、链转移剂(巯基乙醇1.2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(NP-10 2g、十二烷基二苯醚二磺酸钠2g)的49g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为1100转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.3g)、缓冲剂(磷酸氢二钠0.6g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯5g)、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯6g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂2g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至85℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.75小时，升温至89℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8.5，制备完成。
实施例八
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一乳化剂(十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵)4g、第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂)2g、第一软单体(丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯)15g、第二软单体(丙烯酸丁酯)5g、第一硬单体(丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯)45g、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯)6g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷)7g、链转移剂(巯基乙醇)1.2g、引发剂(过硫酸钾)0.3g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.6g、水165g。
其中脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(蓖麻油酸10份、脱水蓖麻油酸15份)、丙烯酸缩水甘油酯30份、催化剂(苄基三乙基氯化铵0.7份)和阻聚剂(对羟基苯甲醚0.5份)在反应釜中混合，反应温度控制在100℃，反应至酸值小于2后降至40℃，得到脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一软单体(丙烯酸异辛酯10g、丙烯酸十八酯5g)、第一硬单体(丙烯腈20g、甲基丙烯酸甲酯25g)、功能性单体(丙烯酸1g、丙烯酸羟乙酯3g、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷3g)、链转移剂(巯基乙醇1.2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(十二烷基硫酸钠2g、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2g)的49g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为1100转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸钾0.3g)、缓冲剂(碳酸氢钠0.6g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯5g)、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯6g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(含磷的磷酸酯乳化剂2g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至85℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.75小时，升温至89℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8.5，制备完成。
实施例九
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠)4g、第二乳化剂(十二烷基硫酸钠)2g、第一软单体(丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯)15g、第二软单体(丙烯酸丁酯)5g、第一硬单体(丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯)45g、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯)6g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)7g、链转移剂(巯基乙醇)1.2g、引发剂(过硫酸铵)0.3g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.6g、水165g。
其中脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(亚麻油酸10份、亚油酸10份、蓖麻油酸5份)、丙烯酸缩水甘油酯30份、催化剂(二甲基卞胺0.8份)和阻聚剂(对羟基苯甲醚0.5份)在反应釜中混合，反应温度控制在100℃，反应至酸值小于2后降至40℃，得到脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.将脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯30g、第一软单体(丙烯酸丁酯5g、丙烯酸异辛酯5g、丙烯酸十八酯5g)、第一硬单体(丙烯腈15g、甲基丙烯酸甲酯15g、丙烯酸异冰片酯15g)、功能性单体(丙烯酸2g、丙烯酸羟乙酯3g、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷1g、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1g)、链转移剂(巯基乙醇1.2g)混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2g、十二烷基苯磺酸钠1g、十二烷基二苯醚二磺酸钠1g)的49g水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为1100转/分，制成预乳液待用；
S2.将引发剂(过硫酸铵0.3g)、缓冲剂(碳酸氢钠0.6g)加入到30g水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.将第二软单体(丙烯酸丁酯5g)、第二硬单体(丙烯酸异冰片酯6g)混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(十二烷基硫酸钠2g)、水86g、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至85℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.75小时，升温至89℃，半小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂(25％～28％的氨水)，调整pH值为8.5，制备完成。
实施例十
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：第一乳化剂(OP-10、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵)4.1g、脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯27.5g、第一软单体(丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯)16.2g、第一硬单体(苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯)43g、功能性单体(丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷)9.7g、链转移剂(十二硫醇)1g、引发剂(过硫酸铵)0.3g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.6g、第二软单体(丙烯酸丁酯)3g、第二硬单体(苯乙烯)7g、第二乳化剂(OP-10，十二烷基苯磺酸钠)1.3g、水164g。
其中脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(桐油酸13.9g)，丙烯酸缩水甘油酯13g，催化剂(四丁基溴化铵0.8g、阻聚剂对苯二酚0.3g)，投入反应釜中，升温至95℃，保温2小时，继续升温至115℃，保温至酸值＜2，降温至40℃，得到脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.在乳化釜中加入第一乳化剂(OP-10 1.5g、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2.6g)，水48g，搅拌溶解后，缓慢加入上述27.5g脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯，第一软单体(丙烯酸丁酯12g、丙烯酸异辛酯4.2g)，第一硬单体(苯乙烯30g、甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸异冰片酯3g)，功能性单体(丙烯酸2.7g、甲基丙烯酸羟乙酯5g、乙烯基三甲氧基硅烷2g)，链转移剂(十二硫醇1g)，然后高速乳化30分钟，得到预乳液备用；
S2.另取一烧杯，加入引发剂(过硫酸铵0.3g)，缓冲剂(碳酸氢钠0.6g)，水30g，搅拌使其溶解，得到引发剂水溶液备用；
S3.另取一烧杯，加入第二软单体(丙烯酸丁酯3g)，第二硬单体(苯乙烯7g)，混合均匀，得到单体混合液备用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(OP-10 1g，十二烷基苯磺酸钠0.3g)，水86g，全部的单体混合液10g，以及引发剂水溶液10.3g，搅拌升温至85℃，待体系变蓝，同时温度不再上升后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，控制滴加速度，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.5小时，升温至90℃保温半小时后降温；
S5.降温至40℃，加入氨水，调整PH值为8，即得到一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液。
实施例十一
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：第一乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂(SE-10N)、十二烷基二苯醚二磺酸钠)4.1g、脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯27.5g、第一软单体(丙烯酸丁酯)16.2g、第一硬单体(苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯)43g、功能性单体(丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、乙烯基三异丙氧基硅烷)9.7g、链转移剂(十二硫醇)1g、引发剂(过硫酸铵)0.3g、缓冲剂(碳酸氢钠)0.6g、第二软单体(丙烯酸丁酯)3g、第二硬单体(苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯)7g、第二乳化剂(OP-10，十二烷基二苯醚二磺酸钠)1.3g、水164g。
其中脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(脱水蓖麻油酸13.9g)，丙烯酸缩水甘油酯13g，催化剂(二甲基卞胺0.7g)、阻聚剂(对苯二酚0.2g)投入反应釜中，升温至95℃，保温2小时，继续升温至115℃，保温至酸值＜2，降温至40℃，得到脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.在乳化釜中加入第一乳化剂(含烯丙基的反应性乳化剂(SE-10N)2g、十二烷基二苯醚二磺酸钠2.1g)，水48g，搅拌溶解后，缓慢加入上述27.5g脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯，第一软单体(丙烯酸丁酯16.2g)，第一硬单体(苯乙烯10g、甲基丙烯酸甲酯28g、甲基丙烯酸异冰片酯5g)，功能性单体(丙烯酸2.7g、丙烯酸羟乙酯1g、丙烯酸羟丙酯3g、乙烯基三异丙氧基硅烷3g)，链转移剂(十二硫醇1g)，然后高速乳化30分钟，得到预乳液备用；
S2.另取一烧杯，加入引发剂(过硫酸铵0.3g)，缓冲剂(碳酸氢钠0.6g)，水30g，搅拌使其溶解，得到引发剂水溶液备用；
S3.另取一烧杯，加入第二软单体(丙烯酸丁酯3g)，第二硬单体(苯乙烯4g，甲基丙烯酸甲酯3g)，混合均匀，得到单体混合液备用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(OP-10 0.8g，十二烷基二苯醚二磺酸钠0.5g)，水86g，全部的单体混合液10g，以及引发剂水溶液10.3g，搅拌升温至85℃，待体系变蓝，温度不再上升后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，控制滴加速度，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.5小时,升温至90℃保温0.5小时后降温；
S5.降温至40℃，加入氨水，调整PH值为8，即得到一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液。
实施例十二
一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其组份及组份质量份份数为：第一乳化剂(带烯丙基的反应性乳化剂(PAM-200、已调节PH值)、十二烷基二苯醚二磺酸钠)3.7g、脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯28.8g、第一软单体(丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯)16.2g、第一硬单体(苯乙烯、丙烯酸异冰片酯)43g、功能性单体(丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)9.7g、链转移剂(十二硫醇)1g、引发剂(过硫酸铵)0.3g，缓冲剂(碳酸氢钠)0.6g、第二软单体(丙烯酸丁酯)5g、第二硬单体(苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯)5g、第二乳化剂(OP-10，十二烷基二苯醚二磺酸钠)2g、水164g。
其中脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸(桐油酸13.9g)，甲基丙烯酸缩水甘油酯14.2g，催化剂(苄基三乙基氯化铵1.1g、阻聚剂对苯二酚0.3g)投入反应釜中，升温至95℃，保温2小时，继续升温至115℃，保温至酸值＜2，降温至40℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯。
上述脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法如下：
S1.在乳化釜中加入第一乳化剂(带烯丙基的反应性乳化剂(PAM-200、已调节PH值)2.2g)、十二烷基二苯醚二磺酸钠1.5g)，水48g，搅拌溶解后，缓慢加入上述28.8g脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯，第一软单体(丙烯酸丁酯4g、丙烯酸异辛酯12.2)，第一硬单体(苯乙烯39g、丙烯酸异冰片酯4g)，功能性单体(丙烯酸2.7g、甲基丙烯酸羟乙酯2g、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5g)，链转移剂(十二硫醇1g)，然后高速乳化30分钟，即得到预乳液，备用；
S2.另取一烧杯，加入过硫酸铵0.3g，碳酸氢钠0.6g，水30g，搅拌使其溶解，即得到引发剂水溶液，备用；
S3.另取一烧杯，加入第二软单体(丙烯酸丁酯5g)，第二硬单体(苯乙烯2g，甲基丙烯酸甲酯3g)，混合均匀，即得到单体混合液，备用；
S4.在反应釜中加入第二乳化剂(OP-10 1.2g，十二烷基二苯醚二磺酸钠0.8g)，水86g，全部的单体混合液10g，以及引发剂水溶液10.3g，搅拌升温至85℃，待体系变蓝，同时温度不再上升后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，控制滴加速度，预乳液3小时滴完，引发剂溶液3.5小时滴完，滴完后保温0.5小时，升温至90℃保温半小时后降温；
S5.降温至40℃，加入氨水，调整PH值为8，即得到一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液。
观察、测试实施例一至实施例十二制备的产品的性质：
选择实施例一至实施例十二制备的产品与对比样(由成都市杰晟蜀邦新材料科技有限公司提供的JCW2645D，其固含为40％，粘度100mpa·s/25℃，PH＝8)作分别按照国家标准GB/T 1728-89《漆膜腻子膜干燥时间测定法》测试干燥时间；按照国家标准GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》测试硬度；按照国家标准GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》测试附着力；其测试结果如下表所示：
从测试结果可以看出用制备的脂肪酸改性丙烯酸乳液具有很好的干性、硬度、附着力和光泽，且生产过程中不需额外加入成膜助剂，体系VOC很低，符合环保要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脂肪酸改性的丙烯酸乳液，其特征在于：其组份及组份质量份份数为：脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯25～35份、第一乳化剂2～6份、第二乳化剂0.5～3.5份、第一软单体12～18份、第二软单体1～8份、第一硬单体40～50份、第二硬单体3～9份、功能性单体0～15份、链转移剂0.5～2份、引发剂0.1～0.5份、缓冲剂0.1～1份、水150～180份。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯的制备方法如下：
将不饱和脂肪酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯、催化剂和阻聚剂在反应釜中混合，反应温度控制在90～130℃，反应至酸值小于2后降至30～50℃，得到脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯；
其中所述不饱和脂肪酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯、催化剂、阻聚剂的质量份份数为：不饱和脂肪酸10～15份、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯10～20份、催化剂0.1～0.5份、阻聚剂0.05～0.5份。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸乳液，其特征在于：
所述不饱和脂肪酸为大豆油酸、亚麻油酸、亚油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸、妥尔油酸中的一种或几种的组合；
所述催化剂为四丁基溴化铵、四乙基溴化铵、三苯基膦、对甲苯磺酸、二甲基苯胺、二甲基卞胺、苄基三乙基氯化铵中的一种或几种的组合；
所述的阻聚剂为甲基氢醌、对苯二酚、对羟基苯甲醚中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述第一软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合；
所述第二软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述第一硬单体为苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合；
所述第二硬单体为苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述功能性单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
7.根据权利要求6所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述功能性单体还包括丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述第一乳化剂为OP-10、NP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂中的一种或几种的组合；
所述第二乳化剂为OP-10、NP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、含烯丙基的反应性乳化剂、含磷的磷酸酯乳化剂中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于：
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或两种的组合；
所述缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠中的一种或两种的组合；
所述链转移剂为十二硫醇、巯基乙醇中的一种或两种的组合。
10.一种如权利要求1至9中任意一项所述的脂肪酸改性的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于：
制备步骤如下：
S1.取一容器，将脂肪酸改性甲基丙烯酸缩水甘油酯或脂肪酸改性丙烯酸缩水甘油酯、第一软单体、第一硬单体、功能性单体、链转移剂混合均匀后，缓慢加入到含有第一乳化剂的水中，同时搅拌进行预乳化，搅拌速度为200～2000转/分，制成预乳液待用；
S2.另取一容器，将引发剂、缓冲剂加入到水中，充分溶解，制成引发剂溶液待用；
S3.另取一容器，将第二软单体、第二硬单体混合均匀，制成单体混合液待用；
S4.在另一反应釜中加入第二乳化剂、水、单体混合液和1/3的引发剂溶液，搅拌并升温至80～90℃，待体系变蓝后，同时滴加预乳液及剩余的引发剂溶液，匀速滴加，预乳液2.5～3.5小时滴完，引发剂溶液3～4小时滴完，滴完后保温0.5～1小时，升温至85～92℃，0.5小时后降温；
S5.降温至40℃后，加入pH调节剂，调整pH值为8～9，制备完成。
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