[發(fā)明專利]一種丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110483675B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 張連騰;米普科;衣振東;張張;陳翠;張志高;湯銀銀;丁自杰;謝廣華
• 申請（專利權）人: 廣東騰龍化工科技有限公司;華東理工大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F236/10;C08F220/06;C08F222/02;C08F2/26;D21H19/58;D21H21/14
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

1.一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，所述共聚物膠乳包括：軟、硬兩相共聚物和水，至少一相由丁二烯、苯乙烯、功能性單體和不飽和羧酸單體通過乳液聚合形成，其特征在于：

所述軟相共聚物組成包括：

丁二烯單體：36～42%；

苯乙烯單體：54～60%；

不飽和羧酸：2～4%；

硬相共聚物膠乳組成包括：

丁二烯單體：32～36%；

苯乙烯單體：56～65%；

不飽和羧酸：3～6%；

功能單體：2～6%；

所述共聚物膠乳制備方法包括以下步驟：

（1）預聚合階段

將種子膠乳、占總重量0.10～0.40wt%的乳化劑、電解質和螯合劑用去離子水溶解，配成水溶液，加入反應釜中，攪拌升溫至75～95℃，開始滴加占總重量6.5～7.7wt%的丁二烯單體、10.2～11.2wt%苯乙烯單體、0.4～0.6wt%不飽和羧酸、0.19～0.25 wt%乳化劑、0.20～0.24 wt%引發(fā)劑，滴加時間為0.5～1.5小時；

（2）聚合階段

當步驟（1）預聚合結束后，向反應釜中同時連續(xù)滴加0.33～.42wt%乳化劑、0.33～0.39wt%引發(fā)劑、9.9～11.3wt%丁二烯單體、18.5～20.3 wt%苯乙烯單體、1.2～1.8 wt%不飽和羧酸、1.0～1.6 wt%功能單體以及分子量調節(jié)劑；除引發(fā)劑溶液外，其他物料連續(xù)加入時間2.0～3.0小時，保持反應溫度75～95℃；引發(fā)劑溶液連續(xù)加入時間在3.5～4.5小時；連續(xù)滴加結束后，在溫度80～100℃保溫1～3小時；

（3）脫氣階段

反應完成后產品經閃蒸、汽提步驟后完成脫氣階段；

閃蒸過程膠乳進料1.5～3小時，真空度-0.05～-0.095MPa，溫度60～90℃；汽提過程中，加入膠乳總量的0.05～0.075%的氧化還原引發(fā)劑,或者0.05～0.1%的熱引發(fā)劑，蒸汽流量1.5～2.5噸/小時，汽提時間3～4小時，真空度-0.70～-0.080MPa，溫度70～80℃；

最后冷卻，加堿中和至pH為中性，過濾，得到丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳；

其中該共聚物乳膠中，所述軟相共聚物的單體混合物重量占所述單體混合物總重的20～50wt%；所述硬相共聚物的單體混合物重量占所述單體混合物總重的50～80wt%；所述共聚物膠乳，粒徑為100～200nm；電位為-10～-30mv，凝膠含量為70～90%，玻璃化轉變溫度為0～10℃和15～25℃；

該共聚物膠乳應用在紙張涂布上。

2.如權利要求1所述的一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，其特征在于，所述不飽和羧酸為丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸中的任意一種或者混合。

3.如權利要求1所述的一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，其特征在于，所述功能單體為丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺中的任意一種或者混合。

4.如權利要求1所述的一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，其特征在于，所述的脫氣階段中，所述的氧化還原引發(fā)劑為質量比1:1～1:1.5的過氧化氫與亞硫酸氫鈉，或者過氧化二異丙苯與亞硫酸氫鈉，或者過氧化氫對?烷與亞硫酸氫鈉, 所述的熱引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的任意一種。

5.如權利要求1所述的一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，其特征在于，所述乳化劑為陰離子乳化劑；所述的電解質為氯化鉀、或氯化鈉、或碳酸鈉；所述的螯合劑為乙二胺四乙酸及其二鈉鹽；所述的分子量調節(jié)劑為叔－十二碳硫醇或正－十二碳硫醇，或二者的混合物。

6.如權利要求1所述的一種紙張涂布用丁二烯—苯乙烯共聚物膠乳，其特征在于：紙張涂布時需將所述的共聚物膠乳與碳酸鈣、分散劑、增稠劑、抗水劑混合配成配合物使用，該配合物中各種組分的質量百分比為：

膠乳10～12%，碳酸鈣75～85%，高嶺土15～25%，分散劑0.1～0.2%，羧甲基纖維素鈉0.30～0.50%，抗水劑0.30～0.50%；

所述的分散劑為無機磷酸鹽或聚丙烯酸鹽；

所述的抗水劑為乙二醛、聚胺聚脲、三聚氰胺甲醛樹脂、碳酸鋯銨中的任意一種。