[發(fā)明專利]含有叔碳酸乙烯酯的水性苯丙乳液及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210185051.7
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102675529A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 李亞鵬;陳鵬;王靜媛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/06;C08F220/28;C08F218/00;C08F2/24
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發(fā)明屬于高分子聚合物的技術領域，特別涉及一種互穿網(wǎng)絡聚合物乳液及其制備方法。

背景技術

苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡聚合物乳液)是由苯乙烯和丙烯酸酯單體經(jīng)乳液共聚而得。苯丙乳液作為一類重要的中間化工產品，以其優(yōu)異的性能廣泛的應用在建筑材料、金屬表面乳膠涂料、紙張粘合劑、膠粘劑等領域。由于苯丙乳液成本較低，其涂膜具有良好的耐水、耐堿、耐候、抗污染等特性，近年來，在涂料領域得到了普遍應用。

CN1486996公開了一種改性苯丙乳液的制備方法，其特征是：以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸為聚合單體，以有機氟為改性單體，以復合乳化劑為體系的乳化劑，采用熱分解引發(fā)劑為引發(fā)劑，用硅烷偶聯(lián)劑對有機氟進行預處理后，以十二烷基苯磺酸作催化劑，采用核殼工藝聚合得到改性苯丙乳液。該發(fā)明得到的有機硅(氟)改性苯丙乳液，可廣泛用作內、外墻涂料的基料，可使該涂料不但有良好的附著性、耐水性、貯存穩(wěn)定性及良好的施工性能，而且具有很好的耐候性、耐污性，可大大延長其使用壽命。

CN102432731A公開了一種陽離子苯丙乳液及其制備方法和應用，制備方法包括以下步驟：a)將(甲基)丙烯酸酯、(甲基)苯乙烯和(甲基)丙烯酸混合，獲得混合單體a；b)將乳化劑、引發(fā)劑和水混合，獲得水溶液b；c)將陽離子單體和水混合，獲得水溶液c；d)將混合單體a加入乳化劑、引發(fā)劑和水中混合，獲得混合單體溶液d；e)將混合單體a加入乳化劑、引發(fā)劑和水中，反應，滴加溶液d和乳化劑、水溶液b和水溶液c，反應，用堿性溶液中和，獲得產品；所述陽離子單體選自對乙烯基芐基三甲基氯化銨或對甲基芐基三甲基氯化銨。

現(xiàn)有技術制備的水性苯丙乳液，在生產和使用中，存在耐水性、耐酸堿性、耐候性效果不理想，耐擦洗性、耐冷熱性、耐玷污性差等缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是，采用互穿網(wǎng)絡聚合物(IPN)技術，合成綠色環(huán)保的具有水性寬溫域高阻尼性能的苯丙乳液。

本發(fā)明的具體技術方案如下：

一種含有叔碳酸乙烯酯的水性苯丙乳液，由水乳聚合物、乳化劑、引發(fā)劑、pH值調節(jié)劑、保護膠和水組成；各成分的含量按質量計：水乳聚合物占水性苯丙乳液的47％～50％、乳化劑占水乳聚合物的2％～4％、引發(fā)劑占水乳聚合物的0.7％～1.7％，pH值調節(jié)劑占水乳聚合物的0.4％～1％、保護膠占水乳聚合物的1％～3％、余量為水；

所述的水乳聚合物，由苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯和叔碳酸乙烯酯七種單體通過乳液聚合制得，各單體按質量計占水乳聚合物的百分比為：苯乙烯18.9％～47.8％、丙烯酸丁酯30.2％～56.6％、甲基丙烯酸甲酯3.8％～4.4％、甲基丙烯酸丁酯6.3％～8.3％、α-甲基丙烯酸2.8％～3.0％、丙烯酸羥乙酯0.6％～0.9％、叔碳酸乙烯酯8.2％～8.8％。水乳聚合物粒徑小于100nm。

所述的乳化劑是由十二烷基硫酸鈉、烷基酚醚磺基琥珀酸酯鈉鹽(OS)組成，以質量計，十二烷基硫酸鈉占乳化劑總量的55％～58％，OS占乳化劑總量的42％～45％。

所述的引發(fā)劑是過硫酸銨；

所述的pH值調節(jié)劑是碳酸氫鈉；

所述的保護膠是聚甲基丙烯酸鈉鹽。

這些單體的不同配比組合，可以調節(jié)含有叔碳酸乙烯酯的水性苯丙乳液的玻璃化轉變溫度并拓寬阻尼材料的阻尼溫；能夠改善乳液在紙張表面纖維吸附留著，明顯地增強紙張的表面強度，顯著降低灰底白板紙的Cobb值。

本發(fā)明的水性苯丙乳液制備的技術方案如下所述。

一種含有叔碳酸乙烯酯的水性苯丙乳液的制備方法，有以下步驟：

(1)單體預乳化：

將乳化劑溶解在占總水量5～10％的水中，將七種單體苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、叔碳酸乙烯酯和乳化劑溶液同時投入到乳化釜中，攪拌1.5～2小時制得預乳液；所述的總水量，是七種單體質量的1～1.13倍；

(2)制得種子乳液：

在反應釜中加入占總水量25～40％的水、占pH值調節(jié)劑總量5～10％的pH值調節(jié)劑、占引發(fā)劑總量5～10％的引發(fā)劑和全部的保護膠，攪拌情況下加熱升溫至75～90℃時，將剩余的水、引發(fā)劑和pH值調節(jié)劑制成的混合溶液，同預乳液同時分別滴加到反應釜中，在15～30分鐘時間內滴加混合溶液及預乳液總量的10～15％，至反應體系呈藍色熒光時，停止滴加并繼續(xù)攪拌，制得種子乳液；

(3)水性苯丙乳液的合成：