[發明專利]苯丙乳液及其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201210224440.6
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102702437A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 施曉旦;周海波
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08F265/00
• 分類號: C08F265/00;C08F220/32;C08F216/16;C08F212/08;C08F220/18;C08F220/14;C08F2/30;C08F2/26;D21H19/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種苯丙乳液的制備方法及應用，主要用作造紙涂布用面涂涂料。

背景技術

隨著印刷工藝飛速發展，人們對涂布紙的質量要求越來越高，涂布紙作為高檔材料用紙，其精美的外觀質量也成為人們的追求目標。苯丙乳液是一種用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚乳液，由于引入了苯乙烯單體來替代部分甲基丙烯酸酯類單體，可有效提高涂膜的耐水性、耐堿性和抗污性，另外由于其成本低廉、性價比高，被廣泛用于紙張涂料的粘結劑，紙制品涂層等領域，市場需求也越來越大。

近幾年，國內苯丙乳液的研究掀起新的高潮，由于苯丙乳液的光澤性能還不夠理想，致使涂布紙易起毛掉毛，而且苯丙乳液高溫時粘稠，低溫時變脆，儲藏穩定性不夠理想，限制了其應用。為了克服以上缺點，近年來，國內外進行了大量的研究工作，其中主要從以下兩方面進行改進：一是引入功能性單體，二是采取新的乳液聚合方法來改善苯丙乳液的性能。

中國專利CN101280035A公開了一種乳液的制備方法，制備得到的乳液應用于紙張涂料，涂料流動性、耐水性較好，但是涂布后紙張表面強度較差，光澤性能還有待提高。在此基礎上，我們通過改變合成工藝和添加丙烯酸樹脂和環氧型功能性單體等，使苯丙乳液具有能顯著提高涂布紙的光澤度和平滑度的優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種苯丙乳液的制備方法，以解決現有技術存在的上述缺陷。

本發明的苯丙乳液的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將總重量10~50%的引發劑、總重量10~40%的乳化劑和總重量5~30%的水混合均勻，然后加入總重量50~80%的混合單體，得到均相乳液A，待用；

所述混合單體由（甲基）丙烯酸酯、（甲基）苯乙烯和（甲基）丙烯酸組成；

（2）將丙烯酸樹脂、余量的引發劑、余量的乳化劑、余量的混合單體和余量的水60~85℃反應0.5~1.0小時，然后滴加環氧型功能性單體和步驟（1）的均相乳液A，在1.0~4.0小時內加完，然后在70~90℃反應1.0~3.5小時，降溫至20～30℃，用堿性物質中和至pH為6~9，經100目篩網過濾，獲得所述的苯丙乳液；

各組份的重量份數如下：

混合單體：????????????????100份

環氧型功能性單體：????????1~5份

丙烯酸樹脂：??????????????0.5~3.0份

乳化劑：??????????????????0.5~3.0份

引發劑：??????????????????0.5~3.0份

水：??????????????????????90~235份

所述混合單體的重量份數配比，以所述混合單體的總重量為基準，由如下組份組成：

（甲基）丙烯酸酯：????????25~70份

（甲基）苯乙烯：??????????25~70份

（甲基）丙烯酸：??????????2~5份

所述的（甲基）丙烯酸酯類單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的至少一種；

所述的環氧型功能性單體選自甲基丙烯酸縮水甘油酯、叔碳酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯或烯丙基縮水甘油醚中的至少一種；

所述的丙烯酸樹脂的酸值為50~200mgKOH/g，分子量為1500~4000；

所述的乳化劑選自陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑中的至少一種；

所述陰離子表面活性劑選自二環己基-2-磺基琥珀酸鈉、油酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、C₁₀~C₂₀烷基萘磺酸鈉、C₁₀~C₂₀烷基硫酸鈉、油酸鉀或丁二酸磺酸鈉中的至少一種；

所述非離子表面活性劑選自聚氧化乙烯單油酸酯、二芐基異丙苯基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、失水梨醇三油酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、乙二醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、松香酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的至少一種；

所述的引發劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的至少一種；

所述堿性物質為氫氧化銨水溶液、氫氧化鉀水溶液或氫氧化鈉水溶液，重量濃度為10~25%。