本發(fā)明涉及聚氨酯工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯酸酯乳液材料具有很多優(yōu)異的性能，如價格低廉、可塑性強，幾乎沒有揮發(fā)性氣體(VOC)以及優(yōu)異的耐候性等，但其疏水性能不好、抗水性能較弱、力學性能一般、耐熱性能不佳等缺點限制了其更廣泛的應用。因此，提高聚丙烯酸酯材料的疏水性能、力學性能和熱性能成為該領(lǐng)域的研究熱點。
將聚丙烯酸酯乳液與納米無機粒子復合，利用納米無機粒子的特殊性質(zhì)可改善聚丙烯酸酯乳液成膜后的機械性能和熱性能，其中，將納米二氧化硅，加入到聚丙烯酸酯乳液是一種有效的改性方法。然而，納米二氧化硅與丙烯酸酯乳液直接混合時分散難度較大，容易絮凝甚至沉淀，常用的改進方法是利用硅烷偶聯(lián)劑來預處理納米二氧化硅，但成本較高，且納米二氧化硅團聚的問題依然存在。
研究發(fā)現(xiàn)，硅溶膠可以較容易和聚合物形成有機／無機復合材料，且可達到較高的含量。應用于復合乳液領(lǐng)域的硅溶膠一般利用正硅酸乙酯(TEOS)來制備，采用成本更低、水解速度更快的正硅酸甲酯(TMOs)制備硅溶膠并用于復合材料領(lǐng)域的報道卻很少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種操作簡單，方便加工，且隨復合乳液膜的拉伸強度和斷裂伸長率都有所提升，而吸水率下降，提升了復合乳液膜的熱穩(wěn)定性能的二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法。
本發(fā)明二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法，包括以下步驟：
第一步，硅溶膠的制備
將100mL的正硅酸甲酯加入到三口燒瓶，室溫攪拌下將1：1的氫氧化銨溶液與水混合后，經(jīng)3h緩慢滴加進燒瓶內(nèi)，持續(xù)攪拌3h，獲得固含量為30％的甲醇硅溶膠，再經(jīng)過蒸餾水交換出甲醇，獲得固含量為25-30wt％的硅溶膠；
第二步，半連續(xù)原位乳液聚合法制備二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液
將十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚十氧乙烯醚、硅溶膠、200mL去離子水、8 g甲基丙烯酸甲酯和8g N-丙烯酸丁酯分別加入裝有機械攪拌器、溫度計和回流冷凝器的500mL四口燒瓶中，常溫下攪拌1h，升溫至70-75度，加入溶有0.32g過硫酸銨水溶液，繼續(xù)攪拌反應0.5h，在隨后的2 h內(nèi)滴加完129甲基丙烯酸甲酯和12gN-丙烯酸丁酯混合液，繼續(xù)保溫反應1 h后自然冷卻至室溫后過濾得到復合乳液。
優(yōu)選地，1：1的氫氧化銨溶液的體積為5mL，與1：1的氫氧化銨溶液混合的水的體積為60mL。
優(yōu)選地，第二步中攪拌的速度為400轉(zhuǎn)／min。
本發(fā)明操作簡單，方便加工，且隨復合乳液膜的拉伸強度和斷裂伸長率都有所提升，而吸水率下降，提升了復合乳液膜的熱穩(wěn)定性能。
具體實施方式
實施例一：
本發(fā)明二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法，包括以下步驟：
第一步，硅溶膠的制備
將100mL的正硅酸甲酯加入到三口燒瓶，室溫攪拌下將1：1的氫氧化銨溶液與水混合后，經(jīng)3h緩慢滴加進燒瓶內(nèi)，持續(xù)攪拌3h，獲得固含量為30％的甲醇硅溶膠，再經(jīng)過蒸餾水交換出甲醇，獲得固含量為25-30wt％的硅溶膠；
第二步，半連續(xù)原位乳液聚合法制備二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液
將十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚十氧乙烯醚、硅溶膠、200mL去離子水、8 g甲基丙烯酸甲酯和8g N-丙烯酸丁酯分別加入裝有機械攪拌器、溫度計和回流冷凝器的500mL四口燒瓶中，常溫下攪拌1h，升溫至70-75度，加入溶有0.32g過硫酸銨水溶液，繼續(xù)攪拌反應0.5h，在隨后的2 h內(nèi)滴加完129甲基丙烯酸甲酯和12gN-丙烯酸丁酯混合液，繼續(xù)保溫反應1 h后自然冷卻至室溫后過濾得到復合乳液。
實施例二：
本發(fā)明二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法，包括以下步驟：
第一步，硅溶膠的制備
將100mL的正硅酸甲酯加入到三口燒瓶，室溫攪拌下將1：1的氫氧化銨溶液與水混合后，經(jīng)3h緩慢滴加進燒瓶內(nèi)，持續(xù)攪拌3h，獲得固含量為30％的甲醇硅溶膠，再經(jīng)過蒸餾水交換出甲醇，獲得固含量為25-30wt％的硅溶膠；
第二步，半連續(xù)原位乳液聚合法制備二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液
將十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚十氧乙烯醚、硅溶膠、200mL去離子水、8 g甲基丙烯酸甲酯和8g N-丙烯酸丁酯分別加入裝有機械攪拌器、溫度計和回流冷凝器的500mL四口燒瓶中，常溫下攪拌1h，升溫至70-75度，加入溶有0.32g過硫酸銨水溶液，繼續(xù)攪拌反應0.5h，在隨后的2 h內(nèi)滴加完129甲基丙烯酸甲酯和12gN-丙烯酸丁酯混合液，繼續(xù)保溫反應1 h后自然冷卻至室溫后過濾得到復合乳液。
1：1的氫氧化銨溶液的體積為5mL，與1：1的氫氧化銨溶液混合的水的體積為60mL。
實施例三：
本發(fā)明二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液的制備方法，包括以下步驟：
第一步，硅溶膠的制備
將100mL的正硅酸甲酯加入到三口燒瓶，室溫攪拌下將1：1的氫氧化銨溶液與水混合后，經(jīng)3h緩慢滴加進燒瓶內(nèi)，持續(xù)攪拌3h，獲得固含量為30％的甲醇硅溶膠，再經(jīng)過蒸餾水交換出甲醇，獲得固含量為25-30wt％的硅溶膠；
第二步，半連續(xù)原位乳液聚合法制備二氧化硅、聚丙烯酸酯復合乳液
將十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚十氧乙烯醚、硅溶膠、200mL去離子水、8 g甲基丙烯酸甲酯和8g N-丙烯酸丁酯分別加入裝有機械攪拌器、溫度計和回流冷凝器的500mL四口燒瓶中，常溫下攪拌1h，升溫至70-75度，加入溶有0.32g過硫酸銨水溶液，繼續(xù)攪拌反應0.5h，在隨后的2 h內(nèi)滴加完129甲基丙烯酸甲酯和12gN-丙烯酸丁酯混合液，繼續(xù)保溫反應1 h后自然冷卻至室溫后過濾得到復合乳液。
1：1的氫氧化銨溶液的體積為5mL，與1：1的氫氧化銨溶液混合的水的體積為60mL。
第二步中攪拌的速度為400轉(zhuǎn)／min。
本發(fā)明操作簡單，方便加工，且隨復合乳液膜的拉伸強度和斷裂伸長率都有所提升，而吸水率下降，提升了復合乳液膜的熱穩(wěn)定性能。