[發明專利]用于玻璃纖維浸涂的苯乙烯共聚乳液及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210571859.9
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103087244A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 方勇;邢青濤
• 申請（專利權）人: 海南必凱水性涂料有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/44;C08F2/26;C08F2/30;C03C25/28
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技術領域

本發明涉及一種苯乙烯共聚乳液，具體涉及一種用于玻璃纖維浸涂的苯乙烯共聚乳液及其制備方法和應用。

背景技術

玻璃纖維的主要原料是石灰石、二氧化硅、氧化鋁、螢石等天然礦石，具有耐高溫、抗腐蝕、強度高、比重小、吸濕低、電絕緣性能好等優良性能；玻璃纖維作為一種廣泛使用的增強材料，可以用于塑料制品、建筑、航空航天、微電子等領域，特別是玻璃纖維制成的網格布，可以用于建筑外墻保溫系統，屋面瀝青防水等，是一種新型的建筑材料。

于忠英在《玻璃纖維網格布用乳液膠黏劑的研制》的文章中公開了一種乳液膠黏劑，其使用丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯為共聚單體，SDS和OP-10為乳化劑，過硫酸銨為引發劑制備得到，上膠效果好，各方面性能優良，但是并未提及玻璃纖維的耐堿性能。CN201110036747公開了一種建筑外墻用耐堿防火玻璃纖維網格布，其在玻璃纖維坯布上涂覆一層膠乳，乳膠組分包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、硼酸鋅、氫氧化鉛、乳化劑，玻璃纖維網格布耐堿強力保留率為徑向82.5%、緯向87.4%，耐堿度仍然不高。玻璃纖維耐堿度越高，其制成的網格布在建筑等領域的使用壽命越長，因此需要一種乳液，其浸涂后的玻璃纖維具有更高的耐堿度，使得其具有更廣泛的應用。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種用于玻璃纖維浸涂的苯乙烯共聚乳液，使用這種乳液涂覆的玻璃纖維具有良好的耐堿性能，耐堿度高，挺直。本發明的第二個目的是提供這種苯乙烯共聚乳液的制備方法。本發明的第三個目的是提供這種苯乙烯共聚乳液的應用。

本發明的用于玻璃纖維浸涂的苯乙烯共聚乳液，其按重量份計由以下原料組分制成：(1)混合單體30~50份，由重量百分比占混合單體總量70~75%的苯乙烯、重量百分比占混合單體總量20~25%的丙烯酸酯和重量百分比占混合單體總量5~10的丙烯腈組成；(2)種子乳化劑：十二烷基磺酸鈉0.02~0.04份和OP-100.04~0.08份；(3)混合乳化劑：COPS-10.4~0.7和2A-1乳化劑0.2~0.5份；(4)引發劑：過硫酸鉀0.01~0.02份和亞硫酸氫鈉0.01~0.02份；(4)助劑：醋酸銨0.013~0.017份。其中，丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯中的一種或二種以上，優選為丙烯酸丁酯；COPS-1為2-烯丙基醚-3-羥基丙烷-1-磺酸鈉；2A-1乳化劑為烷基二苯醚二磺酸鹽。

本發明的苯乙烯共聚乳液的制備方法，通過種子聚合制得，包括：

1.原料的配制：

1)混合單體配制：將苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯按配方量混合得到混合單體；

2)引發劑配制：將過硫酸鉀溶于水中得到過硫酸鉀水溶液、將亞硫酸氫鈉溶于水中得到亞硫酸氫鈉水溶液；

3)混合乳化劑配制：將2A-1乳化劑和COPS-1混合加入水制得混合乳化劑；

2.種子聚合：

向反應釜中加入水，加入十二烷基磺酸鈉、OP-10和醋酸銨，封釜，氣體置換3次，抽真空，吸入配方量3%的混合單體，冷分散0.5h，升溫至47℃，泵入配制好的過硫酸鉀水溶液和亞硫酸氫鈉水溶液，加入速率為8kg/48小時，控制溫度55℃，當壓力降至0.01-0.03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳；

3.乳液聚合：

向種子乳膠中同時泵入配制好的混合乳化劑、剩余的混合單體，引發劑加入速度不變，當壓力降至0~-0.01MPa時，反應結束；加入微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸1h，溫度升至70℃1h，底閥微開，脫吸2h后加入0.1MPa的水蒸汽，加入氫氧化鉀或三乙胺調節pH值5~6，過濾得到共聚乳液。其中，苯乙烯共聚乳液的固含量為30~50%。

本發明還提供苯乙烯共聚乳液用于玻璃纖維浸涂的應用。

本發明還提供一種玻璃纖維，其使用本發明的苯乙烯共聚乳液浸涂得到。

本發明以一定量的苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯為混合單體，選用特定的種子乳化劑和混合乳化劑，采用種子乳液聚合得到苯乙烯共聚乳液，其穩定性好，使用本發明的苯乙烯共聚乳液處理的玻璃纖維挺直，耐堿度好，纖維強度高。

本發明在乳液聚合完成后、抽真空之前加入了微晶石蠟，其能起到消泡的作用，改善了真空脫吸效果，降低了單體殘留量；且微晶石蠟加入后通過過濾可以回收利用。

附圖說明

圖1為本發明乳液聚合工藝流程圖。

具體實施方式

下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。