專利名稱：：一種用于制造可再分散乳膠粉的乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于制造可再分散乳膠粉的乳液及其制備方法。技術(shù)背景以乙烯基酯、氯乙烯、(甲基)丙烯酸酯單體、苯乙烯、丁二烯及乙烯為主要成分的聚合物，主要以其含水分散體或水中可再分散的聚合物粉末的形式，適用于廣泛的應(yīng)用場合，例如用作許多不同基底的涂料或粘著劑。對(duì)于用于制造可再分散乳膠粉的乳液，要求乳液具有優(yōu)秀的粘結(jié)力、優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性但其中乳液成膜的耐水性、乳液凍融穩(wěn)定性也是重要的性能。中國專利CN1282705C描述了一種采用氧化還原工藝合成可用于干燥的乳液。采用此方法制備的乳液機(jī)械穩(wěn)定性、粘結(jié)力良好，但是乳液的凍融穩(wěn)定性、成膜耐水性有所不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種用于可再分散乳膠粉的乳液及其制備方法和應(yīng)用，以克服已有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的用于可再分散乳膠粉的乳液的制備方法，包括以下步驟-a)將0100重量份乙烯基酯、0100重量份(甲基)丙烯酸酯、0100份重量(甲基)苯乙烯和02重量份分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成混合單體，按重量計(jì)，總量為100份；b)將80100重量份混合單體加入0.22重量份反應(yīng)性乳化劑、0.22重量份引發(fā)劑和35100重量份水的水溶液中，獲得混合液；c)將020重量份混合單體加入2-10重量份聚乙烯醇、0.12重量份反應(yīng)性乳化劑、0.12重量份引發(fā)劑和3262重量份水的水溶液中，5(TC90°C、條件下反應(yīng)1040分鐘，然后滴加步驟b)的混合液，25小時(shí)滴完，繼續(xù)反應(yīng)13小時(shí)，過濾，得到乳液，乳液重量固含量為40%60%,平均粒徑為100nm400nm，pH值36;所說的分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸乙酯或巰基乙酸丁酯中的至少一種；所說的弓I發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的至少一種；所說的乙烯基酯選自1至IO個(gè)碳原子、非分支或分支型烷基羧酸的乙烯酯、叔碳酸乙烯酯；所說的(甲基)丙烯酸酯選自丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸或甲基丙烯酸Qd6烷基酯；所說的反應(yīng)性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，可以采用市售產(chǎn)品，如？？？公司的產(chǎn)品；所說的聚乙烯醇選自醇解度8399摩爾％，分子量50010000g/mol;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。普通型的乳化劑制備的乳液在冷凍后，乳膠粒表層的乳化劑容易遭到破壞而導(dǎo)致破乳。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。同時(shí)在冷凍實(shí)驗(yàn)中，由于反應(yīng)性乳化劑鍵和在共聚物鏈上不會(huì)遭到破壞，因此能提高乳液的凍融穩(wěn)定性。本發(fā)明的用于可再分散乳膠粉的乳液采用反應(yīng)性表面活性劑作為乳化劑，與普通乳液相比，具有優(yōu)異的凍融穩(wěn)定性，成膜后具有高耐水性。本發(fā)明的用于可再分散乳膠粉的乳液是一種能滿足建筑混凝土、建筑砂漿用高性能、環(huán)保的產(chǎn)品。該產(chǎn)品在建筑混凝土和砂漿中使用，能明顯提高建筑混凝土、砂漿的耐水性，可加工性。具體實(shí)施方式實(shí)施例中，如無特別說明，均為重量份。實(shí)施例1將98份乙酸乙烯酯、2份巰基乙酸乙酯混合制成混合單體，備用。將80份混合單體加入到2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)、0.2份過硫酸鉀和100份去離子水的水溶液中，高速攪拌30分鐘，備用。將20份混合單體加入用74.3份去離子水溶解10份聚乙烯醇(分子量500g/mo1，醇解度83摩爾％)、2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)和2份過硫酸鉀的水溶液中，升溫至5(TC，反應(yīng)40分鐘，然后滴加b)過程中的混合液5小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。降溫至25"C。經(jīng)IOO目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量40.1wt%，平均粒徑102.5nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=3.11)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例2IOO份叔碳酸乙烯酯、備用。將1OO份叔碳酸乙烯酯加入到0.2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(瑞士Clariant公司的EmulsogenAPG2019)、2份過硫酸鈉和33.6份去離子水的水溶液中，攪拌30分鐘。備用。2份聚乙烯醇(分子量1000g/mol，醇解度99摩爾％)、O.l份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(瑞士Clariant公司的EmulsogenAPG2019)、O.l份過硫酸鈉和36份去離子水的水溶液中，升溫至90'C，反應(yīng)10分鐘，然后滴加b)過程中的混合液2小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)l小時(shí)。降溫至25"C。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量60.1wt%，平均粒徑398.7nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=5.92)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例3將50份甲基丙烯酸甲酯、50份丙烯酸正丁酯混合制成混合單體，備用。將90份混合單體加入到l份烯丙基聚氧乙烯醚(羅地亞公司的RhodasurfAAE-10)、l份過硫酸銨和50份去離子水的水溶液中，攪拌30分鐘。備用。將10份混合單體加入用59份去離子水溶解5份聚乙烯醇(分子量10000g/mol，醇解度88摩爾％)、l份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)和l份過硫酸銨的水溶液中，升溫至70'C，反應(yīng)20分鐘，然后滴加b)過程中的混合液3小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。降溫至25。C。經(jīng)IOO目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量49.5wt%,平均粒徑267nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=4.38)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例4將80份苯乙烯、20份甲基苯乙烯混合制成混合單體，備用。將85份混合單體加入到0.5份乙烯基聚氧乙烯醚(瑞士Clariant公司EmulsogenR208)、1.5份過硫酸銨和40份去離子水的水溶液中，攪拌30分將15份混合單體加入用51.2份去離子水溶解7.5份聚乙烯醇(分子量5000g/mol，醇解度95摩爾％)、1.5份乙烯基聚氧乙烯醚(瑞士Clariant公司的EmulsogenR208)和0.5份過硫酸鉀的水溶液中，升溫至80。C，反應(yīng)15分鐘，然后滴加b)過程中的混合液4小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)。降溫至25'C。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量54.86wt%，平均粒徑323nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=4.56)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例5將50份乙酸乙烯酯、30份丙烯酸-2-乙基己酯、19份苯乙烯和1份巰基乙酸乙酯混合制成混合單體，備用。將95份混合單體加入到1份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)、l份烯丙基聚氧乙烯醚(羅地亞公司的RhodasurfAAE-10)、0.8份過硫酸鈉和61.8份去離子水的水溶液中，攪拌30分鐘。備用。將5份混合單體加入用72份去離子水溶解4份聚乙烯醇(分子量2500g/mol，醇解度92摩爾％)、2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)和0.7份過硫酸鈉的水溶液中，升溫至65'C，反應(yīng)25分鐘，然后滴加b)過程中的混合液3.5小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)。降溫至25"C。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量45.21wt%,平均粒徑138nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=3.65)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例6將70份乙酸乙烯酯、26份甲基丙烯酸-2-羥丙酯、2.5份丙烯酸和1.5份巰基乙酸丁酯混合制成混合單體，備用。將88份混合單體加入到0.6份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(瑞士Clariant公司的EmulsogenAPG2019)、0.4份乙烯基聚氧乙烯醚(瑞士Clariant公司的EmulsogenR208)、1.2份過硫酸銨和61.5份去離子水的水溶液中，高速攪拌30分鐘。備用。將12份混合單體加入用58份去離子水溶解6份聚乙烯醇(分子量7500g/mol，醇解度85摩爾％)、1.5份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(羅地亞公司的RhodapexCL910)禾t!0.6份過硫酸鈉的水溶液中，升溫至55t:,反應(yīng)22分鐘，然后滴加b)過程中的混合液2.5小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)1.8小時(shí)。降溫至25°C。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量47.89wt%，平均粒徑232nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH=3.98)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例7將60份苯乙烯、39.5份甲基丙烯酸-2-乙基己酯和05份巰基乙酸丁酯混合制成混合單體，備用。將88份混合單體加入到1.2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(瑞士Clariant公司的EmulsogenAPG2019)、1.8份過硫酸鉀和70份去離子水的水溶液中，攪拌30分鐘。備用。將12份混合單體加入用86.9份去離子水溶解9份25wt。/。的聚乙烯醇(分子量8000g/mo1，醇解度90摩爾％)0.8份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽(瑞士Clariant公司的EmulsogenAPG2019)和0.8份過硫酸鈉的水溶液中，升溫至55'C，反應(yīng)15分鐘，然后滴加b)過程中的混合液4小時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)1.2小時(shí)。降溫至25'C。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾，得用于可再分散乳膠粉的乳液，固含量:42.15wt%，平均粒徑289nm(使用Malven粒徑儀測(cè)得)，pH-4.28)(使用PHS-3C精密pH計(jì)測(cè)得)。實(shí)施例8按GB/T1733-93/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的情況。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>凍融穩(wěn)定性測(cè)定方法1)取一定量的樣品2份，測(cè)定其粘度、固含量、pH值、粒徑。2)將樣品分別放入-15"C的低溫下冷凍12小時(shí)。3)將樣品取出后室溫下放置12h恒溫。4)將恒溫后的樣品放入5(TC的高溫下儲(chǔ)存12小時(shí)，取出后冷卻至室溫，觀察樣品有無凝聚、沉淀、粘度、顏色等變化。5)如此往復(fù)進(jìn)行七次。6)取出樣品，測(cè)試其固含量、pH值、粒徑、粘度。以下數(shù)據(jù)為測(cè)定凍融穩(wěn)定性樣品檢測(cè)凍融穩(wěn)定性后的狀態(tài)按CN1282705C的方法制備的乳液樣品凝聚<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從上述應(yīng)用結(jié)果看使用本發(fā)明的實(shí)施例17制備的用于可再分散乳膠粉的乳液，與比較例相比，凍融穩(wěn)定性好，乳液成膜后的耐水性好。權(quán)利要求1.一種用于制造可再分散乳膠粉的乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a)將0～100重量份乙烯基酯、0～100重量份(甲基)丙烯酸酯、0～100份重量(甲基)苯乙烯和0～2重量份分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成混合單體，按重量計(jì)，總量為100份；b)將80～100重量份混合單體加入0.2～2重量份反應(yīng)性乳化劑、0.2～2重量份引發(fā)劑和35～100重量份水的水溶液中，獲得混合液；c)將0～20重量份混合單體加入2-10重量份聚乙烯醇、0.1～2重量份反應(yīng)性乳化劑、0.1～2重量份引發(fā)劑和32～62重量份水的水溶液中，50℃～90℃、條件下反應(yīng)10～40分鐘，然后滴加步驟b)的混合液，繼續(xù)反應(yīng)1～3小時(shí)，過濾，得到乳液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸乙酯或巰基乙酸丁酯中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的乙烯基酯選自1至10個(gè)碳原子、非分支或分支型烷基羧酸的乙烯酯、叔碳酸乙烯酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的(甲基)丙烯酸酯選自丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C8d6垸基酯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的反應(yīng)性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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的聚乙烯醇選自醇解度8399摩爾％，分子量50010000g/mol。8.采用權(quán)利要求17任一項(xiàng)所述方法制備的用于制造可再分散乳膠粉的乳液。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于制造可再分散乳膠粉的乳液，其特征在于，乳液重量固含量為40%60%，平均粒徑為100nm400nm，pH值36。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于制造可再分散乳膠粉的乳液及其制備方法，包括以下步驟a)將乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)苯乙烯和分子量調(diào)節(jié)劑混合，制成混合單體，b)將混合單體加入反應(yīng)性乳化劑、引發(fā)劑和水的水溶液中，獲得混合液；c)將混合單體加入聚乙烯醇、反應(yīng)性乳化劑、引發(fā)劑和水的水溶液中反應(yīng)，然后滴加步驟b)的混合液，反應(yīng)，得到乳液。本發(fā)明的乳液，是一種能滿足建筑混凝土、建筑砂漿用高性能、環(huán)保的產(chǎn)品。該產(chǎn)品在建筑混凝土和砂漿中使用，能明顯提高建筑混凝土、砂漿的耐水性，可加工性。文檔編號(hào)C08J3/12GK101130589SQ20071004479公開日2008年2月27日申請(qǐng)日期2007年8月10日優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日發(fā)明者尹東華,施曉旦,王養(yǎng)臣申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司