[發(fā)明專利]一種多功能四元無(wú)皂醋丙乳液及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610106817.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105732875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖力光;張猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F218/08
• 分類號(hào): C08F218/08;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/46
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 陳宏偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種多功能四元無(wú)皂醋丙乳液及其制備方法，涉及醋酸乙烯酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸/丙烯腈四元無(wú)皂乳液的聚合，這種無(wú)皂乳液固含量高，穩(wěn)定性能強(qiáng)，成膜性質(zhì)和抗拉伸強(qiáng)度都很良好。屬高分子材料聚合技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

醋丙乳液膠黏劑屬于應(yīng)用很廣泛的一類乳液型膠黏劑，其擁有較高的透明度和優(yōu)越的耐老化性能，通常所用無(wú)皂醋丙乳液以醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯為單體進(jìn)行二元無(wú)皂乳液聚合，因兩種單體的競(jìng)聚率相差較大，所得無(wú)皂醋丙乳液的穩(wěn)定性和耐水性能非常差；本人（專利號(hào)2015107919897）加入丙烯酸作為功能性單體進(jìn)行無(wú)皂乳液聚合所得三元無(wú)皂醋丙乳液，穩(wěn)定性能有所改善，但固含量不高，乳液呈強(qiáng)酸性。目前世界對(duì)無(wú)皂乳液聚合的成核機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究得較多，對(duì)無(wú)皂乳液固含量及穩(wěn)定性的研究還不夠充分，所制得的無(wú)皂乳液固含量大都在10%~30%，對(duì)制備高固含量無(wú)皂乳液的研究不多。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)加入丙烯酸和丙烯腈兩種功能性單體制備四元無(wú)皂醋丙乳液，利用陰-非離子型反應(yīng)性共聚體系進(jìn)行四元無(wú)皂乳液聚合，制備出固含量更高、粘結(jié)性、酸堿性、穩(wěn)定性等各方面性能良好的四元無(wú)皂醋丙乳液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的內(nèi)容是制備一種綠色環(huán)保、固含量高、穩(wěn)定性、粘結(jié)性等各方面性能良好的四元無(wú)皂醋丙乳液。

本發(fā)明提供的一種多功能四元無(wú)皂醋丙乳液，其特征在于主要由以下原料按重量份數(shù)比制成的：

乙酸乙烯酯13~15、丙烯酸丁酯5~7g、丙烯酸0.2~0.8、丙烯腈0.2~0.8、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚0.168~0.231、引發(fā)劑0.189~0.252、甲基丙烯磺酸鈉0.05~0.09；

所述的引發(fā)劑為：過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀。

本發(fā)明上述的一種多功能四元無(wú)皂醋丙乳液的制備方法，包括以下步驟：

1）分別將甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和甲基丙烯磺酸鈉用（5~10）重量份的去離子水溶解，均勻混合，76~80℃的恒溫水浴中加熱并不斷攪拌；

（2）將乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈均勻混合成聚合單體，取1/6聚合單體滴入四口燒瓶?jī)?nèi)，20分鐘~40分鐘后再滴加1/2引發(fā)劑溶液；

（3）緩慢滴加剩余部分的步驟2）聚合單體、引發(fā)劑溶液，待滴定完畢，將溫度升高至80~85℃，恒溫兩小時(shí)，冷卻降溫至室溫制成乳液；

（4）用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟3）乳液pH7~8，過(guò)濾收料，即得本發(fā)明；

所述的引發(fā)劑溶液制備：將過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀0.189~0.252重量份數(shù)溶于10重量份數(shù)水混合均勻制成。

本發(fā)明的積極效果在于：

無(wú)毒無(wú)腐蝕性，避免了乳化劑對(duì)環(huán)境的影響，并且很好地解決了三元無(wú)皂醋丙乳液的固含量不高的問(wèn)題；且原材料易得，成本，制備方法簡(jiǎn)便。該無(wú)皂醋丙乳液的固含量為39%～43%，凝膠率在1%以下，最低成膜溫度為8℃。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

1）分別將甲基烯丙醇聚氧乙烯醚0.168g和甲基丙烯磺酸鈉0.07g用10g去離子水溶解，均勻混合，80℃的恒溫水浴中加熱并不斷攪拌；

2）將乙酸乙烯酯13g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸0.2g、丙烯腈0.8g均勻混合成聚合單體，取1/6聚合單體滴入四口燒瓶?jī)?nèi)，20分鐘后再滴加1/2引發(fā)劑溶液；

3）緩慢滴加剩余部分的步驟2）聚合單體、引發(fā)劑溶液，待滴定完畢，將溫度升高至85℃，恒溫兩小時(shí)，冷卻降溫至室溫制成乳液；

4）用1mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟3）乳液pH7~8，過(guò)濾收料，即得；

所述的引發(fā)劑溶液制備：將過(guò)硫酸銨0.189g溶于10g水混合均勻制成。

制得的四元無(wú)皂醋丙乳液固含量為42.29%，凝膠率為0.1%，平均粒徑為0.30μm。

實(shí)施例2：

1）分別將甲基烯丙醇聚氧乙烯醚0.189g和甲基丙烯磺酸鈉0.05g用10g去離子水溶解，均勻混合，78℃的恒溫水浴中加熱并不斷攪拌；

2）將乙酸乙烯酯14g、丙烯酸丁酯6g、丙烯酸0.4g、丙烯腈0.6g均勻混合成聚合單體，取1/6聚合單體滴入四口燒瓶?jī)?nèi)，30分鐘后再滴加1/2引發(fā)劑溶液；

3）緩慢滴加剩余部分的步驟2）聚合單體、引發(fā)劑溶液，待滴定完畢，將溫度升高至83℃，恒溫兩小時(shí)，冷卻降溫至室溫制成乳液；

4）用1mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟3）乳液pH7~8，過(guò)濾收料，即得；