[發明專利]小粒徑羧基丁苯膠乳及其制備方法

有效

• 申請號: 201210249197.3
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102786620A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 周兆豐
• 申請（專利權）人: 杭州藍誠實業有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F236/10;C08F220/06;C08F222/02;C08F220/44;C08F220/56;C08F2/30;C08F2/26;D21H19/20
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

技術領域

本發明屬于種子乳液聚合技術領域，涉及高分子材料的制備，尤其是涉及一種小粒徑羧基丁苯膠乳及其制備方法。

背景技術

乳液聚合是以水作溶劑，在乳化劑的作用下并借助于機械攪拌,使單體在水中分散成乳狀液,由引發劑引發而進行的聚合反應。近年來隨著乳液聚合技術的發展，合成膠乳的用途也不斷拓展，尤其是羧基丁苯膠乳，其用途包括紙張涂布，地毯背涂，織物涂層，鞋材粘合等。隨著造紙工業的發展，紙張涂布速度越來越快，配制涂料固含量也越來越高，因此對丁苯膠乳提出了更高的要求，要求膠乳具有良好的流動性和機械穩定性，優良的粘結強度。多年來，世界各國都在進行合成膠乳性能提高方面的研究，以求改進現有產品的一些不足，實現膠乳的高功能化。

為了解決現有技術存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種新型羧基丁苯膠乳的制備技術[申請號：200510082910.X]，以脂肪族共軛二烯烴、芳香族乙烯基化合物為主單體，加入C3-C5的乙烯基不飽和羧酸、乙烯基不飽和羧酸酯、乙烯基不飽和羧酸酰胺和乙烯基不飽和腈類單體進行改性；乳化劑包括烷基氛聚氧乙烯醚硫酸鹽等陰離子乳化劑和烷基芳基聚氧乙烯醚類非離子乳化劑，陰離子乳化劑至少選用烷基芳基聚氧乙烯醚硫酸鹽或烷基二苯醚二磺酸鹽中的莫一種；過硫酸鹽為引發劑，烷基硫醇類為分子量調節劑，采用乳液聚合中所需的電解質、螯合劑、pH緩沖劑。

上述方案在一定程度上改進了現有技術，通過利用分批加料方式合成表面張力高，粒徑小的新型羧基丁苯膠乳。然而，該方案合成的膠乳粒徑大小不能調節，使得膠乳粒徑分布集中，影響膠乳良好的流動性，機械穩定性和化學穩定性。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種工序簡單，使用操作方便，可調節膠乳的粒徑大小的小粒徑羧基丁苯膠乳制備方法。

本發明的另一目的是提供一種采用上述制備方法制得的小粒徑羧基丁苯膠乳。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本發明的第一構想在于提供一種小粒徑羧基丁苯膠乳制備方法，該制備方法包括下述步驟：

A、種子乳膠的原料組份及其制備方法：

①種子乳膠包括下述重量份數的原料組份：

軟水：250-350份、丁二烯：10-30份、苯乙烯：70-90份、復合乳化劑：10-15份、引發劑：0.2-1.2份、分子量調節劑：0.1-0.6份、以及乳液聚合所需的電解質、螯合劑和pH緩沖劑；

②種子乳膠的制備方法：

聚合釜抽真空后先后投入上述軟水、復合乳化劑、分子量調節劑、pH緩沖劑、丁二烯、苯乙烯、以及乳液聚合所需的電解質和螯合劑，升溫至40-60℃后，加入引發劑，反應10-15小時，反應至轉化率達到98%以上后，降溫到30℃以下，合成出種子膠乳；

B、羧基丁苯膠乳的原料組份及其制備方法：

①羧基丁苯膠乳包括下述重量份數的原料組份：

軟水：100-120份、種子膠乳：10-15份、丁二烯：30-80份、苯乙烯：20-70份、不飽和羧酸：1-5份、功能單體：2-6份、復合乳化劑：1-4份、引發劑：0.3-1.5份、分子量調節劑：0.1-0.6份、以及乳液聚合所需的電解質、螯合劑和pH緩沖劑；

②羧基丁苯膠乳的制備方法：

聚合釜抽真空后先后加入上述軟水、種子膠乳、乳液聚合所需的電解質、螯合劑和pH緩沖劑，升溫至75℃后，同時滴加丁二烯、苯乙烯、功能單體、不飽和羧酸、分子量調節劑、復合乳化劑和引發劑，滴加時間控制在2-3小時，溫度控制在75-95℃，保溫反應3-5小時，當轉化率達到98%以上，進行脫氣處理，用堿液調節膠乳pH值到7-8之間，降溫到30℃以下，合成羧基丁苯膠乳。

在上述的小粒徑羧基丁苯膠乳的制備方法中，所述的不飽和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的任意一種或多種的組合。

在上述的小粒徑羧基丁苯膠乳的制備方法中，所述的功能單體包括丙烯腈和丙烯酰胺。

在上述的小粒徑羧基丁苯膠乳的制備方法中，所述的復合乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑中的任意一種或兩種的組合。

在上述的小粒徑羧基丁苯膠乳的制備方法中，所述的陰離子乳化劑包括烷基硫酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉和烷基二苯醚二磺酸鈉中的任意一種或多種的組合。

在上述的小粒徑羧基丁苯膠乳的制備方法中，所述的非離子乳化劑包括環氧乙烷加成數為5-40烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一種或多種的組合。