本發(fā)明涉及一種高分子乳液的制備方法，具體涉及一種含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法。
背景技術：
硝基漆(硝基涂料)歷史悠久，硝化纖維是硝基漆的主要成膜物質(zhì)。傳統(tǒng)的溶劑型硝基漆具有干燥速率快，硬度高，亮度好等優(yōu)勢，廣泛應用于家具涂裝、交通工具修補漆、文具等領域，但是溶劑型硝基漆VOC(揮發(fā)性有機物)含量過高，造成了嚴重的環(huán)境污染。近年來，隨著環(huán)保力度的不斷加強，以水為溶劑的綠色環(huán)保型水性硝基涂料成為研究熱點。
水性硝化纖維乳液作為水性硝基涂料的主要成膜物質(zhì)，其VOC含量幾乎為零，具有硝化纖維的易成膜性，同時價格低廉等優(yōu)點。然而，由于所制備的水性硝化纖維乳液受到所引入的親水組分的影響，導致涂膜的耐水性以及力學性能較差，而且乳液穩(wěn)定性較低等缺點。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法，該方法制備的水性硝化纖維乳液成膜后耐水性及力學性能，并且乳液的穩(wěn)定性較好。
為達到上述目的，本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，再將丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在50℃-70℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至40℃-60℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在40℃-60℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至55℃-80℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至30℃-55℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至20℃-40℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、硝化纖維及三乙胺的質(zhì)量比(10-30)：(0.1-2.0)：(2.0-8.0)：(0.3-6.3)：(0.01-1.0)：(0.1-1.0)：(0.5-6.0)：(1.0-6.0)：(2.0-9.0)。
第一份丁酮與去離子水的比例為(10g-30g)：40ml。
步驟1)中在50℃-70℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在40℃-60℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至30℃-55℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法在具體操作時，利用全氟辛基乙基丙烯酸酯中含氟丙烯酸酯優(yōu)良的耐水性及耐候性優(yōu)點，在制備水性硝化纖維乳液的過程中，將全氟辛基乙基丙烯酸酯中的C-F基團引入到高分子鏈中，從而制備出含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液，進而使制備得到的水性硝化纖維乳液呈淺藍色、泛藍光，并且乳液的穩(wěn)定性好，成膜后耐水性及力學性能得到大幅的提高。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，以下是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
實施例一
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取硝化纖維、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，將丁酮分為兩份，再將第一份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在50℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至40℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在40℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將硝化纖維溶解于第二份丁酮中，得丁酮溶解的硝化纖維，將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至55℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至30℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至20℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
第一份丁酮、第二份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、及三乙胺的質(zhì)量比30：30：0.1：8.0：0.3：1.0：0.1：6.0：6.0：9.0。
第一份丁酮與去離子水的比例為30g：40ml。
步驟1)中在50℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在40℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至30℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
實施例二
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取硝化纖維、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，將丁酮分為兩份，再將第一份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在70℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至60℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在60℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將硝化纖維溶解于第二份丁酮中，得丁酮溶解的硝化纖維，將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至80℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至55℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至40℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
第一份丁酮、第二份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、硝化纖維及三乙胺的質(zhì)量比10：10：2.0：2.0：6.3：0.01：1.0：0.5：0.5：2.0。
第一份丁酮與去離子水的比例為10g：40ml。
步驟1)中在70℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在60℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至55℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
實施例三
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取硝化纖維、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，將丁酮分為兩份，再將第一份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在60℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至50℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在50℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將硝化纖維溶解于第二份丁酮中，得丁酮溶解的硝化纖維，將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至70℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至45℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至40℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
第一份丁酮、第二份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、硝化纖維及三乙胺的質(zhì)量比為15：15：1：5：4：0.5：0.5：3：3：5。
第一份丁酮與去離子水的比例為15g：40ml。
步驟1)中在60℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在50℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至45℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
實施例四
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取硝化纖維、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，將丁酮分為兩份，再將第一份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在65℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至45℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在45℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將硝化纖維溶解于第二份丁酮中，得丁酮溶解的硝化纖維，將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至60℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至50℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至30℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
，第一份丁酮、第二份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、硝化纖維及三乙胺的質(zhì)量比為20：20：1.5：7：5：0.8：0.2：5：5：8。
第一份丁酮與去離子水的比例為20g：40ml。
步驟1)中在65℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在45℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至50℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
實施例五
本發(fā)明所述的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液的制備方法包括以下步驟：
1)稱取硝化纖維、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、丁酮及重結(jié)晶的偶氮二異丁腈，將丁酮分為兩份，再將第一份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及全氟辛基乙基丙烯酸酯加入到四口燒瓶中，然后在68℃的恒溫條件下攪拌反應，反應完成后降溫至58℃，再加入二月桂酸二丁基錫及異佛爾酮二異氰酸酯，并在58℃的恒溫條件下攪拌反應，得反應產(chǎn)物；
2)將硝化纖維溶解于第二份丁酮中，得丁酮溶解的硝化纖維，將步驟1)得到的反應產(chǎn)物升溫至68℃，再加入丁酮溶解的硝化纖維，保溫反應后降溫至35℃，然后加入三乙胺，保溫成鹽后降溫至25℃，然后加入去離子水，并進行攪拌保溫分散，得含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液。
第一份丁酮、第二份丁酮、重結(jié)晶的偶氮二異丁腈、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫、異佛爾酮二異氰酸酯、硝化纖維及三乙胺的質(zhì)量比為12：12：0.5：3：1：0.1：0.3：2：2：3。
第一份丁酮與去離子水的比例為12g：40ml。
步驟1)中在68℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為200rpm。
步驟2)中在58℃的恒溫條件下攪拌反應的過程中攪拌速度為500rpm，反應時間為1h。
步驟2)中保溫反應后降溫至35℃中保溫反應的時間為1h；
步驟2)中進行攪拌保溫分散過程中攪拌的速度為2000rpm，分散的時間為30min。
本發(fā)明制備的含氟丙烯酸酯改性水性硝化纖維乳液呈淺黃色，無沉淀，將該乳液室溫下放置3個月，未見分層、聚沉等現(xiàn)象；涂膜的水接觸角為124.3°；涂膜拉伸強度為16.7MPa，斷裂伸長率為374.8％。