[發明專利]丙烯酸系核殼聚合物乳液和可再分散乳膠粉及其制備方法無效
| 申請號: | 200710047490.0 | 申請日: | 2007-10-26 |
| 公開(公告)號: | CN101173021A | 公開(公告)日: | 2008-05-07 |
| 發明(設計)人: | 余淑華;陸文雄;楊瑞海;呂興文;李柯 | 申請(專利權)人: | 上海大學;山東瑞泰化工有限公司 |
| 主分類號: | C08F220/10 | 分類號: | C08F220/10;C08F2/24;C08F2/44;C08J3/16 |
| 代理公司: | 上海上大專利事務所 | 代理人: | 何文欣 |
| 地址: | 200444*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 丙烯酸 系核殼 聚合物 乳液 再分 乳膠 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種丙烯酸系核殼聚合物乳液和可再分散乳膠粉及其制備方法。
背景技術
隨著科學技術的發展和生活水平的提高,人們對環境保護和可持續發展的認識越來越深刻。目前聚合物乳液在涂料業、化學建筑材料和工業固體廢棄物資源化利用中,已得到廣泛的應用。被普遍使用的聚合物乳液中,固含量只約占50%左右,含有大量的水。儲存和運輸聚合物乳液需要用到大量的儲罐,這些塑料或鐵質儲罐的回收處理也需要大量的人力物力。這樣不僅增加了成本,而且造成了資源的浪費,還污染環境。目前,人們設計將聚合物乳液制成固體的干粉,可以像水泥一樣用紙袋包裝,不需鐵桶或塑料桶包裝,方便運輸,可以既降低包裝成本,又節約運輸成本。此固體干粉溶于水中又可以形成聚合物乳液,而且此聚合物乳液的性能與原聚合物乳液的性能無異。具有該特殊性能的干粉可稱為“可再分散乳膠粉”。可再分散乳膠粉和顏填料、助劑混合成干粉涂料,使用時加水攪拌即可制成現在傳統的乳膠漆,具有現用涂料一樣的性能。可再分散乳膠粉使乳膠漆得以以一種穩定的和低儲運成本的配方形式進行包裝和銷售,而且能夠做到真正的零VOC。這種涂料體系的關鍵技術在于制備可再分散聚合物乳膠粉-能夠速溶(分散)于水而又有一定耐水性的粉末成膜材料,它與顏填料的混合物能再分散于水中,使用時能常溫交聯成膜,具有現時乳膠漆同樣的性能。雖然世界上已有少數國家開發出具有一定水分散性和成膜能力的聚醋酸乙烯-乙烯基的“可再分散乳膠粉”,但由于分散程度有限,成膜性能沒有達到可作為“干粉涂料”成膜物質的程度;并且由于原料本身的原因,決定了此種可再分散乳膠粉耐水性和離子穩定性差的特點。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種丙烯酸系核殼聚合物乳液。
本發明的目的之二在于提供該聚合物乳液的制備方法。
本發明的目的之三在于提供由該聚合物乳液制備的可再分散乳膠粉。
為達到上述目的,本發明采用了如下的技術方案:
一種丙烯酸系核殼聚合物乳液,乳液聚合法制備獲得,其特征在于形成該聚合物的核的單體的組分及質量百分含量為:
甲基丙烯酸烷基酯????40~50%,??丙烯酸烷基酯????40~50%,
羥烷基酯????????????2~10%,???甲基丙稀酸??????1~5%,
N-羥甲基丙烯酰胺????1~5;
形成該聚合物的殼的單體的組分及質量百分含量為:
甲基丙烯酸烷基酯????60~80%,??丙烯酸烷基酯????10~20%,
羥烷基酯????????????2~10%,???甲基丙稀酸??????5~10%,
N-羥甲基丙烯酰胺????1~5%。
上述的丙烯酸系核殼聚合物乳液的固含量為30~50%。
上述的甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯中的至少一種。
上述的丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯中的至少一種。
上述的羥烷基酯為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-5-羥基戊酯、丙烯酸-6-羥基己酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯中的至少一種。
一種制備根據權利要求1所述的丙烯酸系核殼聚合物乳液的方法,其特征在于該方法的具體步驟為:
a.形成核的單體預乳化液的制備:先將乳化劑和無水碳酸鈉溶于去離子水中,攪拌分散10~20分鐘,再按上述的形成核的單體的組份和質量百分比,加入各單體,攪拌分散20~30分鐘,即得核單體預乳化液;
b.形成殼的單體預乳化液的制備:先將乳化劑和無水碳酸鈉溶于去離子水中,攪拌分散10~20分鐘,再按上述的形成殼的單體的組份和質量百分比,加入各單體,攪拌分散20~30分鐘,即得殼單體預乳化液;
c.制備核種子微乳液:先將步驟a得到的核單體預乳化液質量的15~25%,攪拌升溫至80~90℃,再加入引發劑,反應15~30分鐘后,乳液出現微弱藍光,再攪拌5~20分鐘,即形成透明的核種子微乳液;
d.制備核聚合物乳液:在3~5小時內,將剩余的核單體預乳化液和引發劑連續滴加到步驟c所得的核種子微乳液中,80~90℃溫度下反應0.5~1.5小時,再保溫1~2小時,然后降溫至40~60℃,調節pH值為7~9,即得核聚合物乳液;
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