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一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑及其制備方法與流程

文檔序號:12812183閱讀:720來源:國知局
一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及高分子材料合成領(lǐng)域,更具體地說,是涉及一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑及其制備方法。



背景技術(shù):

我國是人類發(fā)現(xiàn)與使用天然膠粘劑最早的國家之一,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及人們生活水平的提高,膠粘劑被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域之中。目前,膠粘劑的應(yīng)用范圍已經(jīng)由木材加工領(lǐng)域擴(kuò)大到建筑業(yè)、紙制品及包裝、汽車、電子,甚至是航天航空、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。這也使得各行各業(yè)對膠粘劑的質(zhì)量和性能要求都日漸苛刻。

聚丙烯酸酯乳液膠粘劑具有性能優(yōu)異、用途廣泛、價格便宜、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),使得它的應(yīng)用日益擴(kuò)大?,F(xiàn)有技術(shù)中的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑通常采用乳液聚合的方法進(jìn)行制備,由于在傳統(tǒng)的乳液聚合過程中,小分子乳化劑會隨時間向膠膜表面遷移,吸收水分,從而導(dǎo)致膠膜產(chǎn)生粘連,發(fā)白起泡甚至脫落等現(xiàn)象,因此,近年來越來越多的科研人員通過引進(jìn)含硅、含氟的功能性單體或聚氨酯等聚合物來改性聚丙烯酸酯乳液膠粘劑,進(jìn)而提高產(chǎn)品的性能,如公開號為cn103045113a的中國專利公開了一種自交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)型有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚乳液壓敏膠粘劑的制備方法,取得了較好的改性效果。

但是,現(xiàn)有技術(shù)中的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑在耐堿性、耐化學(xué)穩(wěn)定性方面還存在缺陷,不能滿足一些要求高耐堿性、耐化學(xué)穩(wěn)定性的特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。而且,科研人員對提高聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性、耐化學(xué)穩(wěn)定性的研究也進(jìn)展緩慢。如公開號為cn104804118a的中國專利報(bào)道了一種高固含量和強(qiáng)耐堿性丙烯酸酯乳液膠黏劑的制備方法,其將一些具有交聯(lián)作用的功能化單體與純苯丙乳液相結(jié)合制備功能化的苯丙乳液,通過提高交聯(lián)密度,進(jìn)而對耐堿性和耐水性有一定的提高,但提高不大,而且對乳液的聚合穩(wěn)定性,單體轉(zhuǎn)化率以及綜合性能等的改善不大。

因此,如何提高聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性,是本領(lǐng)域科研人員亟面對的重要課題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑及其制備方法,能夠很大程度上提高聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供了一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑,由以下組分的原料制得:

聚合單體100重量份;

聚合調(diào)節(jié)劑0.1重量份~0.3重量份;

水140重量份~160重量份;

反應(yīng)型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;

非離子型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;

引發(fā)劑0.3重量份~0.8重量份;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1重量份~5重量份;

穩(wěn)定劑0.5重量份~1重量份;

所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;

所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。

優(yōu)選的,所述聚合單體包括:

n-羥甲基丙烯酰胺1wt%~3wt%;

丙烯酸異辛酯40wt%~45wt%;

丙烯酸丁酯30wt%~35wt%;

甲基丙烯酸甲酯10wt%~20wt%;

聚馬來酸3wt%~7wt%;

丙烯酸3wt%~8wt%。

優(yōu)選的,所述聚合調(diào)節(jié)劑為正十二硫醇。

優(yōu)選的,所述引發(fā)劑包括過硫酸銨和/或過硫酸鉀。

優(yōu)選的,所述穩(wěn)定劑包括碳酸氫鈉和/或碳酸氫鉀。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的制備方法,包括以下步驟:

a)將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、水、反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑、γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行乳液聚合,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑;

所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;

所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。

優(yōu)選的,所述步驟a)具體為:

a1)將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、第一用量的水、第二用量的反應(yīng)型乳化劑、第三用量的非離子型乳化劑和第四用量的穩(wěn)定劑混合,得到單體預(yù)乳液;

a2)將單體預(yù)乳液分成a、b兩份,分別得到單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b;所述單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b的重量比為1:(18~20);

a3)將單體預(yù)乳液a與第五用量的水、第六用量的反應(yīng)型乳化劑、第七用量的非離子型乳化劑和第八用量的穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第一次乳液聚合,得到第一反應(yīng)乳液;

a4)將第一反應(yīng)乳液與單體預(yù)乳液b混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第二次乳液聚合,得到第二反應(yīng)乳液;

a5)將第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

優(yōu)選的,步驟a3)中所述第一次乳液聚合的溫度為75℃~85℃,時間為20min~50min。

優(yōu)選的,步驟a4)中所述第二次乳液聚合的溫度為80℃~90℃,時間為1h~10h。

優(yōu)選的,步驟a5)中,將所述第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合前,還包括:將所述第二反應(yīng)乳液進(jìn)行后處理;

所述后處理采用的處理液為三乙醇胺;所述后處理的溫度為35℃~45℃,ph值為5~7。

本發(fā)明提供了一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑,由以下組分的原料制得:聚合單體100重量份;聚合調(diào)節(jié)劑0.1重量份~0.3重量份;水140重量份~160重量份;反應(yīng)型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;非離子型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;引發(fā)劑0.3重量份~0.8重量份;γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1重量份~5重量份;穩(wěn)定劑0.5重量份~1重量份;所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑通過γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑相互作用實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),在乳膠粒表面形成良好疏水性結(jié)構(gòu)的同時,避免乳化劑在乳液成膜過程中隨時間向膠膜表面遷移、聚集而形成親水區(qū)區(qū)域,使乳膠顆粒分開產(chǎn)生缺陷,并且保持乳液聚合體系整體相容性良好,從而極大地提高了聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性優(yōu)異,能夠達(dá)到60min,同時,具有較好的耐有機(jī)溶劑性、耐水性;并且,所述聚丙烯酸酯乳液膠粘劑還具有較高的乳液穩(wěn)定性、鈣離子穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性,制得的乳液粒子大小均一、形態(tài)規(guī)整。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的紅外圖譜;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的粒徑圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑,由以下組分的原料制得:

聚合單體100重量份;

聚合調(diào)節(jié)劑0.1重量份~0.3重量份;

水140重量份~160重量份;

反應(yīng)型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;

非離子型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;

引發(fā)劑0.3重量份~0.8重量份;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1重量份~5重量份;

穩(wěn)定劑0.5重量份~1重量份;

所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;

所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。

在本發(fā)明中,所述聚合單體包括硬單體和軟單體;其中,所述硬單體為單體的均聚物玻璃化溫度較高者,能夠提高共聚物樹脂的硬度和拉伸強(qiáng)度;所述軟單體為單體的均聚物玻璃化溫度較低者,能夠賦予共聚物樹脂一定的柔韌性和延伸性。

在本發(fā)明中,所述硬單體優(yōu)選包括n-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚馬來酸和丙烯酸中的一種或多種,更優(yōu)選為n-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚馬來酸和丙烯酸。本發(fā)明對所述硬單體的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述n-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚馬來酸和丙烯酸的市售商品即可。

在本發(fā)明中,所述軟單體優(yōu)選包括丙烯酸異辛酯和/或丙烯酸丁酯,更優(yōu)選為丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯。本發(fā)明對所述軟單體的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述丙烯酸異辛酯和丙烯酸丁酯的市售商品即可。

在本發(fā)明中,所述聚合單體優(yōu)選包括:n-羥甲基丙烯酰胺1wt%~3wt%;丙烯酸異辛酯40wt%~45wt%;丙烯酸丁酯30wt%~35wt%;甲基丙烯酸甲酯10wt%~20wt%;聚馬來酸3wt%~7wt%;丙烯酸3wt%~8wt%。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實(shí)施例中,所述聚合單體為:n-羥甲基丙烯酰胺2wt%;丙烯酸異辛酯43wt%;丙烯酸丁酯32wt%;甲基丙烯酸甲酯15wt%;聚馬來酸4wt%;丙烯酸4wt%。

在本發(fā)明中,所述聚合調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為正十二硫醇。在本發(fā)明中,所述聚合調(diào)節(jié)劑能夠有效調(diào)節(jié)乳液聚合反應(yīng)過程中體系的穩(wěn)定性;本發(fā)明對所述聚合調(diào)節(jié)劑的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述正十二硫醇的市售商品即可。在本發(fā)明中,所述聚合調(diào)節(jié)劑的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的0.1%~0.3%,優(yōu)選為0.2%。

在本發(fā)明中,所述水為反應(yīng)溶劑,本發(fā)明對此沒有特殊限制,優(yōu)選采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的去離子水即可。在本發(fā)明中,所述水的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的140%~160%,優(yōu)選為150%。

在本發(fā)明中,所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨。本發(fā)明對所述反應(yīng)型乳化劑的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨的市售商品dns-86即可。在本發(fā)明中,所述反應(yīng)型乳化劑的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的0.37%~0.75%,優(yōu)選為0.43%~0.6%,更優(yōu)選為0.43%。

在本發(fā)明中,所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑,更優(yōu)選為壬基酚聚氧乙烯醚。本發(fā)明對所述非離子型乳化劑的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述含apeo型非離子型乳化劑的市售商品dp-100即可。在本發(fā)明中,所述非離子型乳化劑的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的0.37%~0.75%,優(yōu)選為0.43%~0.6%,更優(yōu)選為0.43%。

本發(fā)明采用反應(yīng)型乳化劑與非離子型乳化劑進(jìn)行復(fù)配,其中,反應(yīng)型乳化劑由于具有聚合活性,在乳液聚合過程中可參與到丙烯酸酯的共聚,通過聚合反應(yīng)鍵合到聚合物粒子表面,減少了以小分子的形式存在,避免了傳統(tǒng)乳液聚合時的乳化劑在乳液成膜過程中隨時間向膠膜表面遷移、聚集而形成親水性區(qū)域,迫使乳膠顆粒分開產(chǎn)生缺陷;而非離子型乳化劑由于在溶液中不是以離子狀態(tài)存在,在水中和有機(jī)溶劑中都有較好的溶解性,在溶液中穩(wěn)定性高,分散作用強(qiáng),不易受強(qiáng)電解質(zhì)存在的影響,也不易受酸、堿的影響,與反應(yīng)型乳化劑相容性好,對提高乳液的化學(xué)穩(wěn)定性有較強(qiáng)的作用。

在本發(fā)明中,所述引發(fā)劑優(yōu)選包括過硫酸銨和/或過硫酸鉀,更優(yōu)選為過硫酸銨。本發(fā)明對所述引發(fā)劑的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述過硫酸銨和過硫酸鉀的市售商品即可。在本發(fā)明中,所述引發(fā)劑的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的0.3%~0.8%,優(yōu)選為0.55%。

在本發(fā)明中,所述γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷為含有環(huán)氧基的有機(jī)硅,能夠與羧基進(jìn)行反應(yīng),使硅能夠以極大的程度地接到丙烯酸酯的側(cè)鏈上,使得硅的水解程度大大降低,使得在乳膠粒表面形成一種疏水性結(jié)構(gòu),同時增加了乳液的交聯(lián)密度,故而有效地提高了乳膠膜的耐堿性、耐有機(jī)溶劑性;并且通過與反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑相互作用實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),在乳膠粒表面形成良好疏水性結(jié)構(gòu)的同時,避免乳化劑在乳液成膜過程中隨時間向膠膜表面遷移、聚集而形成親水區(qū)區(qū)域,使乳膠顆粒分開產(chǎn)生缺陷,并且保持乳液聚合體系整體相容性良好,從而極大地提高了聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性,同時降低了乳液的黏度波動,優(yōu)化乳液聚合體系的聚合穩(wěn)定性和單體轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明對所述γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品即可。在本發(fā)明中,所述γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的1%~5%,優(yōu)選為2%~3%。

在本發(fā)明中,所述穩(wěn)定劑優(yōu)選包括碳酸氫鈉和/或碳酸氫鉀,更優(yōu)選為碳酸氫鈉。在本發(fā)明中,所述穩(wěn)定劑的作用是調(diào)節(jié)乳液ph值,增加乳液的穩(wěn)定性;本發(fā)明對所述穩(wěn)定劑的來源沒有特殊限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述碳酸氫鈉和碳酸氫鉀的市售商品即可。在本發(fā)明中,所述穩(wěn)定劑的用量為所述聚合單體總質(zhì)量的0.5%~1%,優(yōu)選為0.76%。

本發(fā)明提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑采用上述組分的原料通過乳液聚合制得,通過γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑相互作用實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),在乳膠粒表面形成良好疏水性結(jié)構(gòu)的同時,避免乳化劑在乳液成膜過程中隨時間向膠膜表面遷移、聚集而形成親水區(qū)區(qū)域,使乳膠顆粒分開產(chǎn)生缺陷,并且保持乳液聚合體系整體相容性良好,從而極大地提高了聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的制備方法,包括以下步驟:

a)將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、水、反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑、γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行乳液聚合,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑;

所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;

所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。

在本發(fā)明中,所述聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、水、反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑、γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、穩(wěn)定劑和引發(fā)劑均與上述技術(shù)方案中所述的相同,在此不再贅述。

在本發(fā)明中,所述步驟a)優(yōu)選具體為:

a1)將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、第一用量的水、第二用量的反應(yīng)型乳化劑、第三用量的非離子型乳化劑和第四用量的穩(wěn)定劑混合,得到單體預(yù)乳液;

a2)將單體預(yù)乳液分成a、b兩份,分別得到單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b;所述單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b的重量比為1:(18~20);

a3)將單體預(yù)乳液a與第五用量的水、第六用量的反應(yīng)型乳化劑、第七用量的非離子型乳化劑和第八用量的穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第一次乳液聚合,得到第一反應(yīng)乳液;

a4)將第一反應(yīng)乳液與單體預(yù)乳液b混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第二次乳液聚合,得到第二反應(yīng)乳液;

a5)將第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

本發(fā)明首先將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、第一用量的水、第二用量的反應(yīng)型乳化劑、第三用量的非離子型乳化劑和第四用量的穩(wěn)定劑混合,得到單體預(yù)乳液。在本發(fā)明中,所述第一用量的水取自原料中的水的一部分;所述第一用量的水的質(zhì)量優(yōu)選為所述水總質(zhì)量的35%~45%,更優(yōu)選為39%。在本發(fā)明中,所述第二用量的反應(yīng)型乳化劑取自原料中的反應(yīng)型乳化劑的一部分;所述第二用量的反應(yīng)型乳化劑的質(zhì)量優(yōu)選為所述反應(yīng)型乳化劑總質(zhì)量的70%~80%,更優(yōu)選為74%~75%。在本發(fā)明中,所述第三用量的非離子型乳化劑取自原料中的非離子型乳化劑的一部分;所述第三用量的非離子型乳化劑的質(zhì)量優(yōu)選為所述非離子型乳化劑總質(zhì)量的70%~80%,更優(yōu)選為74%~75%。在本發(fā)明中,所述第四用量的穩(wěn)定劑取自原料中的穩(wěn)定劑的一部分;所述第四用量的穩(wěn)定劑的質(zhì)量優(yōu)選為所述穩(wěn)定劑總質(zhì)量的45%~55%,更優(yōu)選為50%。

在本發(fā)明中,所述將聚合單體、聚合調(diào)節(jié)劑、第一用量的水、第二用量的反應(yīng)型乳化劑、第三用量的非離子型乳化劑和第四用量的穩(wěn)定劑混合的過程優(yōu)選具體為:

將第一用量的水、第二用量的反應(yīng)型乳化劑、第三用量的非離子型乳化劑和第四用量的穩(wěn)定劑混合均勻后,再加入聚合單體和聚合調(diào)節(jié)劑進(jìn)行高速分散,得到單體預(yù)乳液。

得到所述單體預(yù)乳液后,本發(fā)明將單體預(yù)乳液分成a、b兩份,分別得到單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b。在本發(fā)明中,所述單體預(yù)乳液a和單體預(yù)乳液b的重量比優(yōu)選為1:(18~20),更優(yōu)選為1:19。

本發(fā)明將單體預(yù)乳液a與第五用量的水、第六用量的反應(yīng)型乳化劑、第七用量的非離子型乳化劑和第八用量的穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第一次乳液聚合,得到第一反應(yīng)乳液。在本發(fā)明中,所述第五用量的水取自原料中的水的一部分;所述第五用量的水的質(zhì)量優(yōu)選為所述水總質(zhì)量的50%~60%,更優(yōu)選為55%。在本發(fā)明中,所述第六用量的反應(yīng)型乳化劑取自原料中的反應(yīng)型乳化劑除去上述第二用量的反應(yīng)型乳化劑后的剩余部分。在本發(fā)明中,所述第七用量的非離子型乳化劑取自原料中的非離子型乳化劑除去上述第三用量的非離子型乳化劑后的剩余部分。在本發(fā)明中,所述第八用量的穩(wěn)定劑取自原料中的穩(wěn)定劑除去上述第四用量的穩(wěn)定劑后的剩余部分。

在本發(fā)明中,所述將單體預(yù)乳液a與第五用量的水、第六用量的反應(yīng)型乳化劑、第七用量的非離子型乳化劑和第八用量的穩(wěn)定劑混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第一次乳液聚合的過程優(yōu)選具體為:

將第五用量的水、第六用量的反應(yīng)型乳化劑、第七用量的非離子型乳化劑和第八用量的穩(wěn)定劑混合均勻后,再緩慢加入單體預(yù)乳液a和引發(fā)劑進(jìn)行第一次乳液聚合,得到第一反應(yīng)乳液。在本發(fā)明中,所述第一次乳液聚合的引發(fā)劑為第一引發(fā)劑,優(yōu)選采用第九用量的引發(fā)劑和第十用量的水配制得到。在本發(fā)明中,所述第九用量的引發(fā)劑取自原料中的引發(fā)劑的一部分;所述第九用量的引發(fā)劑的質(zhì)量優(yōu)選為所述引發(fā)劑總質(zhì)量的45%~55%,更優(yōu)選為50%。在本發(fā)明中,所述第十用量的水取自原料中的水的一部分;所述第十用量的水的質(zhì)量優(yōu)選為所述水總質(zhì)量的0.5%~1.5%,更優(yōu)選為1%。

在本發(fā)明中,所述第一次乳液聚合的溫度優(yōu)選為75℃~85℃,更優(yōu)選為80℃~83℃;所述第一次乳液聚合的時間優(yōu)選為20min~50min,更優(yōu)選為30min。

得到所述第一反應(yīng)乳液后,本發(fā)明將第一反應(yīng)乳液與單體預(yù)乳液b混合,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行第二次乳液聚合,得到第二反應(yīng)乳液。在本發(fā)明中,所述第二次乳液聚合的引發(fā)劑為第二引發(fā)劑,優(yōu)選采用第十一用量的引發(fā)劑和第十二用量的水配制得到。在本發(fā)明中,所述第十一用量的引發(fā)劑取自原料中的引發(fā)劑除去上述第九用量的引發(fā)劑后的剩余部分。在本發(fā)明中,所述第十二用量的水取自原料中的水除去上述第一用量的水、第五用量的水和第十用量的水后的剩余部分。

在本發(fā)明中,所述單體預(yù)乳液b的滴加時間優(yōu)選為3~3.5h,更優(yōu)選為3h;所述引發(fā)劑的滴加時間優(yōu)選為3.5~4h,更優(yōu)選3.5h。

在本發(fā)明中,所述第二次乳液聚合的溫度優(yōu)選為80℃~90℃,更優(yōu)選為83℃~88℃;所述第二次乳液聚合的時間優(yōu)選為1h~10h,更優(yōu)選為2h~5.5h。

得到第二反應(yīng)乳液后,本發(fā)明將第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。在本發(fā)明中,所述第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合的過程優(yōu)選具體為:

在第二反應(yīng)乳液中滴加γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

在本發(fā)明中,將所述第二反應(yīng)乳液與γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合前,優(yōu)選還包括:將所述第二反應(yīng)乳液進(jìn)行后處理。在本發(fā)明中,所述后處理采用的處理液優(yōu)選為三乙醇胺,目的是調(diào)節(jié)乳液ph值;本發(fā)明對此沒有特殊限制。在本發(fā)明中,所述后處理的溫度優(yōu)選為35℃~45℃,更優(yōu)選為45℃;所述后處理的ph值優(yōu)選為5~7。

本發(fā)明提供了一種聚丙烯酸酯乳液膠粘劑,由以下組分的原料制得:聚合單體100重量份;聚合調(diào)節(jié)劑0.1重量份~0.3重量份;水140重量份~160重量份;反應(yīng)型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;非離子型乳化劑0.37重量份~0.75重量份;引發(fā)劑0.3重量份~0.8重量份;γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1重量份~5重量份;穩(wěn)定劑0.5重量份~1重量份;所述反應(yīng)型乳化劑為1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸銨;所述非離子型乳化劑為含apeo型非離子型乳化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑通過γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與反應(yīng)型乳化劑、非離子型乳化劑相互作用實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),在乳膠粒表面形成良好疏水性結(jié)構(gòu)的同時,避免乳化劑在乳液成膜過程中隨時間向膠膜表面遷移、聚集而形成親水區(qū)區(qū)域,使乳膠顆粒分開產(chǎn)生缺陷,并且保持乳液聚合體系整體相容性良好,從而極大地提高了聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性和耐化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性優(yōu)異,能夠達(dá)到60min,同時,具有較好的耐有機(jī)溶劑性、耐水性;并且,所述聚丙烯酸酯乳液膠粘劑還具有較高的乳液穩(wěn)定性、鈣離子穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性,制得的乳液粒子大小均一、形態(tài)規(guī)整。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明,下面通過以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

(1)原料配比及來源:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g,由上海阿拉丁化學(xué)有限公司提供;

丙烯酸丁酯(ba)32g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

聚馬來酸(hpma)4g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

丙烯酸(aa)4g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

正十二硫醇0.2g,由上海阿拉丁化學(xué)有限公司提供;

去離子水(dw)150g,自制;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.43g,由廣州邦潤化工科技有限公司提供;

非離子型乳化劑(dp-100)0.43g,由廣州邦潤化工科技有限公司提供;

過硫酸銨(aps)0.55g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)3g,由上海阿拉丁化學(xué)有限公司提供;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g,由天津市大茂化學(xué)試劑廠提供。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.32gdns-86、0.32gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.11gdns-86、0.11gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加3gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

采用美國nicolet公司的magna360型傅立葉變換紅外光譜儀對本發(fā)明實(shí)施例1提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑進(jìn)行測定;制樣方式是乳膠膜:取得到的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑涂于kbr片上,烘干溶劑。測定結(jié)果如圖1所示,圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的紅外圖譜。對圖1中紅外圖譜中各主要特征峰的歸屬和分析如下:1734cm-1為丙烯酸酯中c=o伸縮振動特征吸收峰;2960cm-1和2873cm-1為甲基-ch3的伸縮振動特征吸收峰;2932cm-1為亞甲基-ch2-的伸縮振動特征吸收峰;1241cm-1和1163cm-1是丙烯酸酯中c-o-c的伸縮振動吸收峰。在丙烯酸酯紅外譜圖中1620cm-1處為c=c的伸縮振動吸收峰,而在上述光譜圖中消失,此外1460cm-1是飽和c-h面內(nèi)彎曲振動,證明無雙鍵,說明單體中的碳-碳雙鍵完全參與了反應(yīng),聚合反應(yīng)完全。767cm-1和843cm-1為si-c特征峰,960cm-1為si-o的特征峰,說明聚丙烯酸酯乳液膠粘劑中含有硅氧烷和丙烯酸酯成分。

實(shí)施例2

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.6g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.6g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)3g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.45gdns-86、0.45gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.15gdns-86、0.15gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加3gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

實(shí)施例3

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.43g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.43g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)2g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.32gdns-86、0.32gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.11gdns-86、0.11gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加2gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

對比例1

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.31g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.31g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)3g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.23gdns-86、0.23gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.08gdns-86、0.08gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加3gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

對比例2

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.43g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.43g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)6g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.32gdns-86、0.32gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.11gdns-86、0.11gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加6gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

對比例3

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.86g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)3g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.65gdns-86、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.21gdns-86、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加3gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

對比例4

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.86g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

γ~縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)3g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.65gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.21gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,開始滴加3gkh560,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

對比例5

(1)原料配比:

n-羥甲基丙烯酰胺(n-am)2g;

丙烯酸異辛酯(2~eha)43g;

丙烯酸丁酯(ba)32g;

甲基丙烯酸甲酯(mma)15g;

聚馬來酸(hpma)4g;

丙烯酸(aa)4g;

正十二硫醇0.2g;

去離子水(dw)150g;

反應(yīng)型乳化劑(dns-86)0.43g;

非離子型乳化劑(dp-100)0.43g;

過硫酸銨(aps)0.55g;

碳酸氫鈉(nahco3)0.76g。

(2)制備方法:

①將0.275g過硫酸銨和1.5g去離子水配置成第一引發(fā)劑,將0.275g過硫酸銨和7.5g去離子水配置成第二引發(fā)劑;

②將0.32gdns-86、0.32gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和58.5g去離子水混合均勻,然后加入2gn-羥基丙烯酰胺、43g丙烯酸異辛酯、32g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸甲酯、4g聚馬來酸、4g丙烯酸、0.2g正十二硫醇進(jìn)行高速分散,制備成單體預(yù)乳液,然后將上述單體預(yù)乳液分成a、b兩份,a:b重量比為1:19;

③將0.11gdns-86、0.11gdp-100、0.38g碳酸氫鈉和82.5g去離子水投入500ml四口燒瓶中,升溫到80℃,待溫度穩(wěn)定后緩慢加入步驟②中配置好的單體預(yù)乳液a和步驟①中配置好的第一引發(fā)劑后,進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)30min,然后將溫度控制在83℃,待溫度穩(wěn)定后滴加步驟②中配置好的單體預(yù)乳液b和步驟①中配置好的第二引發(fā)劑,所述單體預(yù)乳液b在3h內(nèi)滴完,第二引發(fā)劑在3.5h內(nèi)滴完,保持溫度在88℃,反應(yīng)2h,最后降溫至45℃,用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至5~7,而后收料,得到聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。

將實(shí)施例1~3及對比例1~5提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑分別進(jìn)行性能測試,測試方法如下:

(1)粒度分析:將聚丙烯酸酯乳液膠粘劑用去離子水稀釋到1%(體積),攪拌均勻后采用美國beckmancoulter公司的zeta型納米粒度分析儀進(jìn)行粒徑大小及其分布的測定。

(2)鈣離子穩(wěn)定性:按0.5%的比例配比一定量的氯化鈣溶液,然后按聚丙烯酸酯乳液膠粘劑:氯化鈣溶液=1:4的比例配置成均勻乳液,放入試管封閉后在室溫下靜置48h,觀察是否分層、破乳、凝膠等現(xiàn)象。若不出現(xiàn)凝膠,且無分層現(xiàn)象,則離子穩(wěn)定性合格;若有分層現(xiàn)象,量取上層清液的高度,清液高度越高,則離子穩(wěn)定性越差。

(3)機(jī)械穩(wěn)定性:取適量聚丙烯酸酯乳液膠粘劑于離心試管中,在tg1650-ws型離心機(jī)上以3000r/min離心30min,取出離心管垂直放置,觀察有無沉淀、分層、漂油等現(xiàn)象。

(4)耐堿性:將聚丙烯酸酯乳液膠粘劑用線棒均勻涂布到特定紙張的表面上,100℃烘干20s,折疊成紙盒型,在上面放上適量酚酞指示劑,接著將其放置在80℃、5%naoh溶液中,開始計(jì)時;當(dāng)酚酞開始變紅時,計(jì)時結(jié)束,用結(jié)束的時間來表征聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的耐堿性。

(5)耐有機(jī)溶劑性:將聚丙烯酸酯乳液膠粘劑用吸液管吸取適量,用無水乙醇稀釋30倍,攪拌均勻后至于試管內(nèi),密封保存,室溫下靜置72h;觀察,若乳液無分層、破乳等現(xiàn)象,則表示耐有機(jī)溶劑性良好。

(6)耐水性:用氨水調(diào)節(jié)ph值為7后,在玻璃片上涂膜厚度為10μm的膠乳膜,在80℃烘箱中烘干48h;取出冷卻至室溫后,讓試樣2/3部分浸入在水中,浸泡72h后拿出,用濾紙擦干,觀察樣品是否有失光、起泡、起皺、脫落等現(xiàn)象的發(fā)生。本法應(yīng)同時制備三個試樣進(jìn)行浸水實(shí)驗(yàn),有兩塊及以上試板符合規(guī)定,即認(rèn)定耐水性合格。

并將測試結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。結(jié)果如下:

(1)粒度分析、鈣離子穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性:

表1實(shí)施例1~3及對比例1~5提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的測試結(jié)果

從表1可知,通過比較對比例1、實(shí)施例1和實(shí)施例2的測試結(jié)果,隨著復(fù)配乳化劑(反應(yīng)型乳化劑和非離子型乳化劑)用量的增加,乳液穩(wěn)定性越好,且凝膠率降低,生成的乳液粒徑更小,分布也更為均勻,不易破乳,聚合中不容易生成凝膠。通過比較實(shí)施例3、實(shí)施例1、對比例2的測試結(jié)果,隨著kh560含量的增加,乳液的穩(wěn)定性較好,但當(dāng)kh560含量較高時,由于硅的水解作用、自縮合反應(yīng),這種交聯(lián)易使乳液聚合反應(yīng)無法穩(wěn)定進(jìn)行,容易發(fā)生凝膠。此外,從表1可知,單獨(dú)使用反應(yīng)型乳化劑(對比例3),乳液的穩(wěn)定性跟轉(zhuǎn)化率良好,但單獨(dú)使用非離子型乳化劑(對比例4),由于非離子型乳化劑大部分溶于單體珠滴中,對體系的穩(wěn)定作用有限,而且乳化能力弱、易破乳,聚合中易生成小顆粒,甚至凝膠。

本發(fā)明實(shí)施例1提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的粒徑圖如圖2所示。

(2)耐堿性、耐有機(jī)溶劑性和耐水性:

表2實(shí)施例1~3及對比例3~5提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑的測試結(jié)果

由表2可知,本發(fā)明實(shí)施例1~3提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑具有較好的耐堿性、耐有機(jī)溶劑性和耐水性。

綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例1~3提供的聚丙烯酸酯乳液膠粘劑具有較高的穩(wěn)定性,制得的乳液粒子大小均一、形態(tài)規(guī)整,并且所述聚丙烯酸酯乳液膠粘劑還具有較好的耐堿性、耐有機(jī)溶劑性和耐水性。

所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

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