[發明專利]一種新型丙烯酸酯乳液的合成方法

在審

• 申請號: 201810192661.7
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108484820A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 陳日清;張祖新;王榮興;王春鵬;儲富祥
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F210/14;C08F220/20;C08F214/14;C08F220/06;C08F2/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種新型丙烯酸酯乳液的合成方法，由丙烯酸酯單體在新型分子量調節劑(以下簡稱“調節劑”)存在下通過乳液共聚合得到的一種綠色環保、分子量可控的新型丙烯酸酯乳液，具體制備過程是先將丙烯酸酯單體、調節劑、蒸餾水、穩定劑和乳化劑在氮氣氛圍下攪拌進行預乳化，然后在氮氣氛圍下按比例向上述預乳液中加入引發劑引發聚合，制得新型丙烯酸酯乳液，上述新型調節劑用量為丙烯酸酯單體質量的0.01％～30％，乳化劑用量為丙烯酸酯單體質量的0.1％～20％，穩定劑用量為丙烯酸酯單體質量的0.1％～30％，蒸餾水用量為丙烯酸酯單體質量的100％～1000％，引發劑用量為丙烯酸酯單體質量的0.01％～30％，該方法工藝簡單、采用了新型環保調節劑、安全高效，所得乳液不僅分子量可控，粘度及粒徑也較小。

技術領域

本發明涉及一種新型丙烯酸酯乳液的合成方法，更確切地說，本發明涉及一種以不含硫的新型加成斷裂鏈轉移劑為分子量調節劑的丙烯酸酯乳液的合成方法。

背景技術

丙烯酸酯乳液是由丙烯酸酯單體通過乳液聚合的方式得到的產物，具有優良的耐候性、耐腐蝕性等特點，是膠粘劑發展的重要方向，廣泛應用于包裝、涂料、建筑、紡織以及皮革等行業等行業。

調節劑，本質上是一種鏈轉移劑。目前，丙烯酸酯乳液常用的分子量調節劑為硫醇類化合物，如正十二硫醇、叔十二硫醇、正丁硫醇、巰基乙醇等。商業化的硫醇類調節劑不僅臭味較大，而且組分比較復雜，一般是幾種乃至幾十種結構和分子量相近的硫醇類化合物組成的混合物，這就導致硫醇類調節劑鏈轉移活性變化較大，聚合物分子量分布變化也較大，通過自由基乳液聚合方法難以實現對聚合物分子量的持續控制。對此，美國專利(專利號US6369158B1)介紹了一種新的調節劑二芐基三硫代碳酸酯(DBTTC)，該調節劑可以持續高效地調節自由基乳液聚合物的分子量，且組分單一，效果穩定，但用量較大時仍有明顯臭味。

目前乳液聚合的調節劑以含硫化合物為主，而含硫化合物在大批量使用時，不僅伴有明顯的刺激性氣味，不利于生產安全，且會對水體和土壤造成一定程度的污染，不符合綠色生產的環保理念。對此，不少研究致力于低毒低異味易分解的環保型調節劑?！胺肿恿空{節劑對丙烯酸酯乳液壓敏膠性能的影響”將乙二醇、異丙醇和2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等新型調節劑引入到了丙烯酸酯壓敏膠的聚合體系中，但乙二醇和2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯用量的增加明顯降低了該體系的聚合穩定性，且調節劑對乳液聚合物的分子量及其分布的具體影響及作用機制并未明確?！安豢赡婕映?斷裂鏈轉移劑存在下的自由基乳液聚合的研究”則研究了將2，3-二氯丙烯應用于苯乙烯乳液聚合，結果雖表明其的確可以調節聚合物分子量，但這種影響并不能持續存在于整個反應過程中，隨反應轉化率增加，隨體系粘度增大，其對聚合物的影響越來越小，分子量實測越來越偏離理論值，至于應用于丙烯酸酯乳液體系是否存在同樣問題在文章中并未指出。而本發明所涉及的新型調節劑不僅均為不含硫化合物，而且探索了上述研究中未探討的問題，比如2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯應用于丙烯酸酯乳液體系對聚合物分子量及其分布的影響效果，2，3-二氯丙烯對丙烯酸酯乳液體系有別于苯乙烯乳液體系，此外，本發明還設計合成了兩種結構相近的調節劑2-苯基-4，4-二甲基-1-戊烯和2，4-二甲基-4-苯基-1-戊烯，并探討了其對丙烯酸酯乳液性能的影響效果，結果將在下面具體展示。

本研究的目的，是合成一種以不含硫的新型加成斷裂鏈轉移劑為分子量調節劑的丙烯酸酯乳液。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供了一種可以取代硫醇類化合物的新型環保分子量調節劑，將其應用于丙烯酸酯乳液，對聚合物的分子量調節效果堪比硫醇類化合物。

技術方案：一種新型丙烯酸酯乳液的合成方法，包括如下步驟：

第一步：將丙烯酸酯單體、調節劑、蒸餾水、穩定劑和乳化劑在氮氣氛圍下攪拌進行預乳化，反應條件為10～80℃下攪拌10min～6h，得到預乳液；