專利名稱：丁苯乳液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑，具體涉及一種丁苯乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
丁苯乳液被廣泛的用于紙張涂布、建筑涂料的粘結(jié)，在應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)乳液的性能要求越來(lái)越高。隨著乳液應(yīng)用工藝技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，要求乳液具有良好的工藝適用性，其中，乳液成膜的耐水性、附著力是重要的性能。
目前，商用丁苯乳液均以外反應(yīng)性的表面活性劑作為乳化劑，包括陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。
普通型的乳化劑在乳液成膜后，因很難與聚合物本體相容，容易遷移到膜的表面或與基材相連的界面而使得膜的耐水性變差，并且與基材之間的附著力變差。如中國(guó)專利CN1075818C中陰離子與非離子復(fù)合的乳化劑加入量占單體量0.3wt％～1.5wt％，采用此方法制備的丁苯膠乳具有高的穩(wěn)定性，但其乳液成膜的耐水性、附著力有所不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種丁苯膠乳及其制備方法和應(yīng)用，以克服已有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的丁苯膠乳的制備方法，包括以下步驟將羧酸單體、丁二烯單體、(甲基)苯乙烯單體、分子量調(diào)節(jié)劑、乳化劑和引發(fā)劑的混合物的水溶液，40℃～90℃、0.6MPa～1.0MPa條件下進(jìn)行自由基乳液共聚，反應(yīng)時(shí)間3～10小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH＝7～10，經(jīng)過(guò)濾得到的乳液重量固含量為40％～60％，平均粒徑為100nm～300nm。
所說(shuō)的羧酸單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸或衣康酸中的至少一種；所說(shuō)的乳化劑為反應(yīng)型乳化劑，選自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙基聚氧乙烯醚或乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一種。
所說(shuō)的分子量調(diào)節(jié)劑為正十二硫醇或叔十二硫醇中的至少一種。
所說(shuō)的引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨中的至少一種。
所說(shuō)的堿性物質(zhì)選自堿金屬的氫氧化物，優(yōu)選氫氧化鈉，最好采用重量含量為10％～40％的氫氧化鈉水溶液；上述技術(shù)方案中，以重量(干重)百分比計(jì)羧酸單體 0.5％～5％丁二烯單體10％～90％(甲基)苯乙烯單體 5％～80％分子量調(diào)節(jié)劑 0.1％～1％乳化劑0.2％～2％引發(fā)劑0.1％～2％合計(jì)重量為100％。
本發(fā)明的丁苯乳液，可以用于建筑涂料、造紙涂料配方中。
眾所周知，普通型的乳化劑在乳液成膜后，因很難與聚合物本體相容，容易遷移到膜的表面或與基材相連的界面而使得膜的耐水性變差，并且與基材之間的附著力變差。而本發(fā)明采用反應(yīng)性表面活性劑作為乳化劑，這種乳化劑能以化學(xué)鍵的形式鍵和在聚合物鏈上，因此不會(huì)遷移至膜的表面或與基材相連的界面上而能夠增強(qiáng)膜的耐水性，提高與基材之間的附著力。
本發(fā)明的丁苯乳液是一種能滿足建筑涂料、造紙涂料用高性能、環(huán)保的產(chǎn)品。該產(chǎn)品在建筑涂料、造紙涂料中使用，能明顯提高涂料涂層的耐水性，與基材之間的附著力。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在1000ml加壓反應(yīng)釜中加入1克重量濃度為50％的烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨(羅地亞公司的Rhodapex CL910)水溶液，5克過(guò)硫酸鉀，344.5克蒸餾水，完全溶解成水溶液。再加入丙烯酸12.5克，丁二烯25克，苯乙烯197克，正十二硫醇2.5克。
在0.6MPa條件下進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度40℃，時(shí)間10小時(shí)，進(jìn)行聚合反應(yīng)。冷卻至25℃，用37.5克20％氫氧化鈉水溶液中和。經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得高附著力、高耐水性丁苯乳液，固含量40.2％，平均粒徑100nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH＝9.8(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。
實(shí)施例2在1000ml加壓反應(yīng)釜中加入6克50％烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨(瑞士Clariant公司的Emulsogen APG2019)水溶液和6克50％乙烯基聚氧乙烯醚(瑞士Clariant公司的Emulsogen R208)水溶液，0.3克過(guò)硫酸鈉，193.1克蒸餾水，完全溶解成水溶液。再加入甲基丙烯酸1.5克，丁二烯51.3克，甲基苯乙烯240克，叔十二硫醇0.3克。在1.0MPa條件下進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度90℃，時(shí)間3小時(shí)，進(jìn)行聚合反應(yīng)。冷卻至25℃，用1.5克40％氫氧化鈉水溶液中和。經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得高附著力、高耐水性丁苯乳液，固含量59.7％，平均粒徑300nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH＝7.1(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。
實(shí)施例3在1000ml加壓反應(yīng)釜中加入6克50％烯丙基聚氧乙烯醚(羅地亞公司的RhodasurfAAE-10)水溶液，3克過(guò)硫酸銨，290克蒸餾水，完全溶解成水溶液。再加入衣康酸4.5克，丁二烯270克，苯乙烯15克，正丁硫醇1.5克。在0.8MPa條件下進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度70℃，時(shí)間6小時(shí)，進(jìn)行聚合反應(yīng)。冷卻至25℃，用10克30％氫氧化鈉水溶液中和。經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得高附著力、高耐水性丁苯乳液，固含量49.6％，平均粒徑195nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH＝8.1(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。
實(shí)施例4在1000ml加壓反應(yīng)釜中加入2克50％烯丙基聚氧乙烯醚(羅地亞公司的RhodasurfAAE-10)水溶液和1.6克50％烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨(羅地亞公司的Rhodapex CL910)水溶液，4.5克過(guò)硫酸鉀，189.65克蒸餾水，完全溶解成水溶液。再加入馬來(lái)酸10.5克，丁二烯154.8克，苯乙烯120克，正十二硫醇2.4克。在0.9MPa條件下進(jìn)行攪拌加熱，加熱溫度55℃，時(shí)間8小時(shí)，進(jìn)行聚合反應(yīng)。冷卻至25℃，用60克10％氫氧化鈉水溶液中和。經(jīng)100目篩網(wǎng)過(guò)濾，得高附著力、高耐水性丁苯乳液，固含量54.8％，平均粒徑238nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH＝8.5(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。
實(shí)施例5按GB/T 1733-93/甲法的方法檢測(cè)涂膜耐水性具體觀察試板在去離子水中部分被去離子水浸潤(rùn)的情況。

實(shí)施例6用實(shí)施例1～4和按CN1075818C的方法制備的丁苯乳液，按下述配方制備乳膠漆

將上述組分加入高速分散機(jī)，攪拌均勻后高速分散20～30min，至細(xì)度合格，低速下加入下述組分，攪拌均勻后，出料，過(guò)濾；

采用上述配方制備的乳膠漆，按GB 9266-88方法檢測(cè)涂層耐洗刷性

從上述應(yīng)用結(jié)果可以看出使用本發(fā)明實(shí)施例1～4制備的丁苯乳液，與比較例相比，能大幅度增強(qiáng)涂料與基材之間的附著力。
權(quán)利要求
1.一種丁苯乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將羧酸單體、丁二烯單體、(甲基)苯乙烯單體、分子量調(diào)節(jié)劑、乳化劑和引發(fā)劑的混合物的水溶液進(jìn)行自由基乳液共聚，反應(yīng)時(shí)間3～10小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH＝7～10，經(jīng)過(guò)濾得到乳液；所說(shuō)的乳化劑選自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙基聚氧乙烯醚或乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一種；所說(shuō)的分子量調(diào)節(jié)劑為正十二硫醇或叔十二硫醇中的至少一種；所說(shuō)的引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以干重重量百分比計(jì)羧酸單體 0.5％～5％丁二烯單體 10％～90％(甲基)苯乙烯單體 5％～80％分子量調(diào)節(jié)劑 0.1％～1％乳化劑 0.2％～2％引發(fā)劑 0.1％～2％合計(jì)重量為100％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的羧酸單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸或衣康酸中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的堿性物質(zhì)選自堿金屬的氫氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將羧酸單體、丁二烯單體、(甲基)苯乙烯單體、分子量調(diào)節(jié)劑、乳化劑和引發(fā)劑的混合物的水溶液，40℃～90℃、0.6MPa～1.0MPa條件下進(jìn)行自由基乳液共聚。
6.采用權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述方法制備的丁苯乳液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的丁苯乳液，其特征在于，乳液重量固含量為40％～60％，平均粒徑為100nm～300nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的丁苯乳液的應(yīng)用，其特征在于，用于建筑涂料、造紙涂料配方中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種丁苯乳液及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括以下步驟將羧酸單體、丁二烯單體、(甲基)苯乙烯單體、分子量調(diào)節(jié)劑、乳化劑和引發(fā)劑的混合物的水溶液進(jìn)行自由基乳液共聚，反應(yīng)時(shí)間3～10小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH＝7～10，經(jīng)過(guò)濾得到乳液。本發(fā)明的丁苯乳液是一種能滿足建筑涂料、造紙涂料用高性能、環(huán)保的產(chǎn)品。該產(chǎn)品在建筑涂料、造紙涂料中使用，能明顯提高涂料涂層的耐水性，與基材之間的附著力。
文檔編號(hào)D21H19/20GK101077902SQ2007100429
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者施曉旦, 王養(yǎng)臣, 尹東華 申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司