[發明專利]一種超低VOC含量的環保型苯丙乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310375271.0
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103450409A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李盛彪;韓鑫;董輝;羅瓊;馬瑩;廖日南
• 申請（專利權）人: 華中師范大學;羅定市新型裝飾材料廠
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/18;C08F212/08;C08F236/02;C08F236/22;C08F220/06;C08F2/26;C08F2/30;C09D125/14;C09J125/14
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

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技術領域

????本發明涉及苯丙乳液的制備，特別涉及一種超低VOC含量的環保型苯丙乳液及其制備方法。

背景技術

隨著人們對環境保護的愈發重視，環境友好型產品越來越受到普遍的關注，乳液型膠粘劑因具有不易燃易爆、生產成本低、使用方便等優點而逐漸成為膠粘劑、內外墻涂料、皮革處理劑、織物整理劑的發展趨勢。然而近年來市場所生產的乳液產品的揮發性有機物(volatile?organic?compounds，VOC)含量較高（殘余單體含量一般超過0.5%，千分之五），降低VOC的含量（使殘余單體含量達到500?ppm，萬分之五以下），使乳液產品幾乎沒有氣味是當前乳液聚合技術努力達到的目標。如何進一步降低乳液聚合中揮發性殘余單體的含量以降低產品VOC含量是近年來科學研究和生產中急需解決的主要問題。

為了解決此問題，很多科研工作者在后處理方面做了大量研究，主要是以下幾個方面：

????（1）氮氣驅除法（陳永良.?消除乳液聚合物中單體氣味的方法[J].?化工時刊,?1994(8):?20-24.）

?????在聚合后期邊攪拌邊向聚合釜中吹人氮氣，從而驅除未反應單體，但由于有些單體在水中有一定的溶解度，乳化劑也會增加單體在水中的溶解穩定性，所以在該場合這種方法實際應用中未達到一定效果，而且還會造成生產車間環境的污染，所以不宜采取。

（2）射線法（陳永良.?消除乳液聚合物中單體氣味的方法.）

以γ射線照射含有臭氧的空氣，使得未反應單體裂解，從而消除不飽和C=C鍵，此方法雖然取得較好的效果，但條件比較苛刻，難以實際應用。

（3）對聚合物采取抽真空（陳永良.?消除乳液聚合物中單體氣味的方法.）

反應結束后，在沒有冷卻的情況下，對聚合物體系抽真空，將沒有參與聚合的揮發性單體抽走。這樣做的結果雖然可以在一定程度上減少揮發性單體的氣味，但同時也降低了單體轉化率，使得未反應的單體直接被抽走，而不是參加反應生成聚合物，所以這個方法并不十分可取。

（4）后期保溫加入強還原劑（陳永泉.?添加水合肼消除丙烯酸酯乳液聚合殘留單體的氣味.?化學世界,1994,?35?(8):?436-438.）

加入強還原劑水合肼可以較好的解決其問題。通過實驗發現雖然氣味方面有所改善，但是水合肼本身是一種有毒的化合物，本產品是環保膠黏劑，加入量多了，會導致人體中毒；加入量少了，無法完全去除殘余單體，所以這種方法沒有繼續沿用。

（5）微波處理反應（楊波;?何慧;?賈德民.?微波輻射制備乳膠微粒的研究進展.?絕緣材料,2008,?41?(2):?49-52.）

選用微波輻射作為實驗結束后的后處理步驟，使得未參與反應的殘余單體轉化為聚合物，減少乳液中的單體氣味，這種方法剛開始收到了良好的效果，氣味消失了，同時保證了乳液產品的穩定性，但是，經過一個月的常溫儲存，發現經過微波處理的乳液，全部都破乳，以及完全凝固。說明用微波處理不能保證長期儲存，所以還是需要進一步的改進。

以上方法效果并不理想，在實際生產中沒有推廣。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種超低VOC含量的環保型苯丙乳液的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的超低VOC含量的環保型苯丙乳液。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種超低VOC含量的環保型苯丙乳液的制備方法為以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)為主單體，丙烯酸(AA)為功能單體，加入天然烯烴類物質參與聚合反應。所述的天然烯烴類物質優選為松香、松香改性物、葵花籽油、花生油、豆油或橄欖油；更優選的，所述的天然烯烴類物質為松香改性物或葵花籽油。

優選的，所述的超低VOC含量的環保型苯丙乳液的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）準備階段

將乳化劑、引發劑分別溶解于水中得到乳化劑溶液和引發劑溶液；

（2）預乳化階段

取45～55%質量的乳化劑溶液加入到天然烯烴類物質和參與聚合的單體中，攪拌得到白色粘稠的預乳化液；

（3）種子引發階段

將剩余的乳化劑溶液加熱，升溫到約76～78?℃時，滴加18～22%質量的預乳化液和1/6～1/3質量的引發劑溶液，保溫約30～40?min；

（4）反應階段