本发明涉及一种耐候型韧性白乳胶的制备方法，属于白乳胶制备技术领域。
背景技术：
白乳胶是用途最广、用量最大、历史最悠久的水溶性胶粘剂之一，是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。可常温固化、固化较快、粘接强度较高。可广泛应用于粘接纸制品（墙纸），也可作防水涂料和木材的胶粘剂，也可广泛地用于印刷装订和家具制造，用作纸张、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合剂，还可作酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的改性剂，用于制造聚醋酸乙烯乳胶漆等。目前白乳胶是采用聚乙烯醇为保护胶体，由醋酸乙烯通过自由基反应聚合而得。但所得白乳胶在高温下会产生蠕变现象，在低温时（-5℃以下）抗冻性较差，且耐冲击性（韧性）差。蠕变的主要原因在于白乳胶中主要起胶黏作用的基团是含有大量羟基的分子链，羟基本身就是亲水基团，在遇水的情况下，羟基本身和高分子链一起迁移，造成胶层的强度下降，以致蠕变。这种缺陷难以满足实际应用的要求，也在很大程度上限制了白乳胶的应用。为满足社会对白乳胶日益增长的需求，降低产品成本、提高质量，因此，亟待研究开发出一种耐水性、抗冻性和耐候性好、低成本的白乳胶。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对白乳胶在高温下会产生蠕变现象，在低温时（-5℃以下）抗冻性较差，且耐冲击性（韧性）差，成本高的弊端，提供了一种取新鲜海带剪碎加水煮沸，研磨制得海带浆液，与二沉池活性污泥等混合发酵，所得混合发酵物经蒸煮、超声提取、过滤浓缩制得浓缩粘液，加入醋酸酐和冰醋酸等搅拌反应后，与冷水混合，过滤得滤饼干燥得米黄色固体，加入聚乙烯醇混合，再与醋酸乙烯等搅拌反应制得耐候型韧性白乳胶的方法。本发明制备步骤简单，成本低；充分利用海带提取物部分替代聚乙烯醇制备白乳胶，针对性强，有效解决了其在高温下会产生蠕变现象，在低温时抗冻性较差，且韧性差的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取新鲜海带300～500g，经人工剪碎成3×3cm碎片，再将所得碎片加入盛有2～3L去离子水的生铁锅中，加热煮沸10～15min，趁热过滤，随后将过滤所得海带碎片转入石磨中研磨15～20min，在研磨过程中混入1～2L去离子水，收集得海带浆液；
（2）量取800～1000mL上述所得海带浆液，加入盛有300～400mL去离子水的发酵罐中，再加入80～100g二沉池活性污泥，开启发酵罐搅拌器，以600～800r/min转速搅拌混合10～15min后，以3～5mL/min速率向发酵罐内通入压缩空气，于温度为40～42℃，转速为120～160r/min条件下，发酵24～36h，得混合发酵物；
（3）将上述所得混合发酵物转入蒸锅中，于90～95℃条件下蒸煮15～20min，随后趁热转入超声振荡仪，以200～240W功率超声提取15～20min，过滤，除去滤渣，得发酵液，再将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/3，得浓缩粘液；
（4）依次量取100～120mL上述所得浓缩粘液，8～10mL冰醋酸和6～8mL醋酸酐，加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶转入数显测速恒温磁力搅拌器中，调节温度至35～40℃，转速至350～400r/min，在恒温搅拌状态下，滴加3～5mL质量分数为98%硫酸，待滴加完毕，加热升温至80～85℃，保温搅拌反应6～8h；
（5）待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入盛有500～600mL温度为6～8℃冷水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3～5min，过滤，除去滤液，将所得滤饼用去离子水洗涤3～5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65～70℃条件下干燥6～8h，得米黄色固体；
（6）依次称取100～120g上述所得米黄色固体和100～120g聚乙烯醇，加入盛有600～800mL去离子水的烧杯中，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85～90℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌直至固体完全溶解，得混合溶液；
（7）按重量份数计，依次取45～50份醋酸乙烯，25～30份上述所得混合溶液，180～200份去离子水和0.5～0.8份过硫酸铵，将所取混合溶液，过硫酸铵和去离子水加入反应釜中，于温度为75～80℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌混合4～6min，在恒温搅拌状态下，滴加所取醋酸乙烯，控制滴加时间为60～80min，继续恒温搅拌反应6～8h，反应结束，静置，自然冷却至室温，得白色乳液，即为耐候型韧性白乳胶。
本发明的应用方法：将本发明制得的耐候型韧性白乳胶用于瓷砖与水泥墙（地）面的粘贴，按质量比1:3，将白乳胶与自来水混合调匀，制得混合物，将混合物与水泥按质量比1:5混合成糊状胶，将糊状液胶刮于水泥墙（地）面上，再将需粘贴的瓷砖按压于涂胶面即可。该白乳胶耐候性和耐冲击性好，在-6～-4℃条件下冷冻24～30h，无冻结现象发生，剪切强度达3.28～3.86MPa，粘度为12.5～13.2Pa·s，在25℃下粘接强度为86～99MPa，值得推广与使用。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，成本低，所得产品耐久性好，固化时间短；
（2）充分利用海带提取物部分替代聚乙烯醇制备白乳胶，针对性强，有效提高了白乳胶耐候性和耐冲击性。
具体实施方式
首先称取新鲜海带300～500g，经人工剪碎成3×3cm碎片，再将所得碎片加入盛有2～3L去离子水的生铁锅中，加热煮沸10～15min，趁热过滤，随后将过滤所得海带碎片转入石磨中研磨15～20min，在研磨过程中混入1～2L去离子水，收集得海带浆液；量取800～1000mL上述所得海带浆液，加入盛有300～400mL去离子水的发酵罐中，再加入80～100g二沉池活性污泥，开启发酵罐搅拌器，以600～800r/min转速搅拌混合10～15min后，以3～5mL/min速率向发酵罐内通入压缩空气，于温度为40～42℃，转速为120～160r/min条件下，发酵24～36h，得混合发酵物；将上述所得混合发酵物转入蒸锅中，于90～95℃条件下蒸煮15～20min，随后趁热转入超声振荡仪，以200～240W功率超声提取15～20min，过滤，除去滤渣，得发酵液，再将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/3，得浓缩粘液；然后依次量取100～120mL上述所得浓缩粘液，8～10mL冰醋酸和6～8mL醋酸酐，加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶转入数显测速恒温磁力搅拌器中，调节温度至35～40℃，转速至350～400r/min，在恒温搅拌状态下，滴加3～5mL质量分数为98%硫酸，待滴加完毕，加热升温至80～85℃，保温搅拌反应6～8h；待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入盛有500～600mL温度为6～8℃冷水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3～5min，过滤，除去滤液，将所得滤饼用去离子水洗涤3～5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65～70℃条件下干燥6～8h，得米黄色固体；依次称取100～120g上述所得米黄色固体和100～120g聚乙烯醇，加入盛有600～800mL去离子水的烧杯中，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85～90℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌直至固体完全溶解，得混合溶液；最后按重量份数计，依次取45～50份醋酸乙烯，25～30份上述所得混合溶液，180～200份去离子水和0.5～0.8份过硫酸铵，将所取混合溶液，过硫酸铵和去离子水加入反应釜中，于温度为75～80℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌混合4～6min，在恒温搅拌状态下，滴加所取醋酸乙烯，控制滴加时间为60～80min，继续恒温搅拌反应6～8h，反应结束，静置，自然冷却至室温，得白色乳液，即为耐候型韧性白乳胶。
实例1
首先称取新鲜海带300g，经人工剪碎成3×3cm碎片，再将所得碎片加入盛有2L去离子水的生铁锅中，加热煮沸10min，趁热过滤，随后将过滤所得海带碎片转入石磨中研磨15min，在研磨过程中混入1L去离子水，收集得海带浆液；量取800mL上述所得海带浆液，加入盛有300mL去离子水的发酵罐中，再加入80g二沉池活性污泥，开启发酵罐搅拌器，以600r/min转速搅拌混合10min后，以3mL/min速率向发酵罐内通入压缩空气，于温度为40℃，转速为120r/min条件下，发酵24h，得混合发酵物；将上述所得混合发酵物转入蒸锅中，于90℃条件下蒸煮15min，随后趁热转入超声振荡仪，以200W功率超声提取15min，过滤，除去滤渣，得发酵液，再将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/3，得浓缩粘液；然后依次量取100mL上述所得浓缩粘液，8mL冰醋酸和6mL醋酸酐，加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶转入数显测速恒温磁力搅拌器中，调节温度至35℃，转速至350r/min，在恒温搅拌状态下，滴加3mL质量分数为98%硫酸，待滴加完毕，加热升温至80℃，保温搅拌反应6h；待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入盛有500mL温度为6℃冷水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3min，过滤，除去滤液，将所得滤饼用去离子水洗涤3次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃条件下干燥6h，得米黄色固体；依次称取100g上述所得米黄色固体和100g聚乙烯醇，加入盛有600mL去离子水的烧杯中，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌直至固体完全溶解，得混合溶液；最后按重量份数计，依次取45份醋酸乙烯，25份上述所得混合溶液，180份去离子水和0.5份过硫酸铵，将所取混合溶液，过硫酸铵和去离子水加入反应釜中，于温度为75℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌混合4min，在恒温搅拌状态下，滴加所取醋酸乙烯，控制滴加时间为60min，继续恒温搅拌反应6h，反应结束，静置，自然冷却至室温，得白色乳液，即为耐候型韧性白乳胶。
将本发明制得的耐候型韧性白乳胶用于瓷砖与水泥墙（地）面的粘贴，按质量比1:3，将白乳胶与自来水混合调匀，制得混合物，将混合物与水泥按质量比1:5混合成糊状胶，将糊状液胶刮于水泥墙（地）面上，再将需粘贴的瓷砖按压于涂胶面即可。该白乳胶耐候性和耐冲击性好，在-6℃条件下冷冻24h，无冻结现象发生，剪切强度达3.28MPa，粘度为12.5Pa·s，在25℃下粘接强度为86MPa，值得推广与使用。
实例2
首先称取新鲜海带400g，经人工剪碎成3×3cm碎片，再将所得碎片加入盛有3L去离子水的生铁锅中，加热煮沸13min，趁热过滤，随后将过滤所得海带碎片转入石磨中研磨18min，在研磨过程中混入2L去离子水，收集得海带浆液；量取900mL上述所得海带浆液，加入盛有350mL去离子水的发酵罐中，再加入90g二沉池活性污泥，开启发酵罐搅拌器，以700r/min转速搅拌混合13min后，以4mL/min速率向发酵罐内通入压缩空气，于温度为41℃，转速为140r/min条件下，发酵30h，得混合发酵物；将上述所得混合发酵物转入蒸锅中，于93℃条件下蒸煮18min，随后趁热转入超声振荡仪，以220W功率超声提取18min，过滤，除去滤渣，得发酵液，再将其转入旋转蒸发仪中，于温度为78℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/3，得浓缩粘液；然后依次量取110mL上述所得浓缩粘液，9mL冰醋酸和7mL醋酸酐，加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶转入数显测速恒温磁力搅拌器中，调节温度至38℃，转速至375r/min，在恒温搅拌状态下，滴加4mL质量分数为98%硫酸，待滴加完毕，加热升温至83℃，保温搅拌反应7h；待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入盛有550mL温度为7℃冷水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合4min，过滤，除去滤液，将所得滤饼用去离子水洗涤4次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为68℃条件下干燥7h，得米黄色固体；依次称取110g上述所得米黄色固体和110g聚乙烯醇，加入盛有700mL去离子水的烧杯中，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为88℃，转速为450r/min条件下，恒温搅拌直至固体完全溶解，得混合溶液；最后按重量份数计，依次取48份醋酸乙烯，28份上述所得混合溶液，190份去离子水和0.7份过硫酸铵，将所取混合溶液，过硫酸铵和去离子水加入反应釜中，于温度为78℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合5min，在恒温搅拌状态下，滴加所取醋酸乙烯，控制滴加时间为70min，继续恒温搅拌反应7h，反应结束，静置，自然冷却至室温，得白色乳液，即为耐候型韧性白乳胶。
将本发明制得的耐候型韧性白乳胶用于瓷砖与水泥墙（地）面的粘贴，按质量比1:3，将白乳胶与自来水混合调匀，制得混合物，将混合物与水泥按质量比1:5混合成糊状胶，将糊状液胶刮于水泥墙（地）面上，再将需粘贴的瓷砖按压于涂胶面即可。该白乳胶耐候性和耐冲击性好，在-5℃条件下冷冻27h，无冻结现象发生，剪切强度达3.57MPa，粘度为12.9Pa·s，在25℃下粘接强度为92MPa，值得推广与使用。
实例3
首先称取新鲜海带500g，经人工剪碎成3×3cm碎片，再将所得碎片加入盛有3L去离子水的生铁锅中，加热煮沸15min，趁热过滤，随后将过滤所得海带碎片转入石磨中研磨20min，在研磨过程中混入2L去离子水，收集得海带浆液；量取1000mL上述所得海带浆液，加入盛有400mL去离子水的发酵罐中，再加入100g二沉池活性污泥，开启发酵罐搅拌器，以800r/min转速搅拌混合15min后，以5mL/min速率向发酵罐内通入压缩空气，于温度为42℃，转速为160r/min条件下，发酵36h，得混合发酵物；将上述所得混合发酵物转入蒸锅中，于95℃条件下蒸煮20min，随后趁热转入超声振荡仪，以240W功率超声提取20min，过滤，除去滤渣，得发酵液，再将其转入旋转蒸发仪中，于温度为80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/3，得浓缩粘液；然后依次量取120mL上述所得浓缩粘液，10mL冰醋酸和8mL醋酸酐，加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶转入数显测速恒温磁力搅拌器中，调节温度至40℃，转速至400r/min，在恒温搅拌状态下，滴加5mL质量分数为98%硫酸，待滴加完毕，加热升温至85℃，保温搅拌反应8h；待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入盛有600mL温度为8℃冷水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合5min，过滤，除去滤液，将所得滤饼用去离子水洗涤5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为70℃条件下干燥8h，得米黄色固体；依次称取120g上述所得米黄色固体和120g聚乙烯醇，加入盛有800mL去离子水的烧杯中，再将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌直至固体完全溶解，得混合溶液；最后按重量份数计，依次取50份醋酸乙烯，30份上述所得混合溶液，200份去离子水和0.8份过硫酸铵，将所取混合溶液，过硫酸铵和去离子水加入反应釜中，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合6min，在恒温搅拌状态下，滴加所取醋酸乙烯，控制滴加时间为80min，继续恒温搅拌反应8h，反应结束，静置，自然冷却至室温，得白色乳液，即为耐候型韧性白乳胶。
将本发明制得的耐候型韧性白乳胶用于瓷砖与水泥墙（地）面的粘贴，按质量比1:3，将白乳胶与自来水混合调匀，制得混合物，将混合物与水泥按质量比1:5混合成糊状胶，将糊状液胶刮于水泥墙（地）面上，再将需粘贴的瓷砖按压于涂胶面即可。该白乳胶耐候性和耐冲击性好，在-4℃条件下冷冻30h，无冻结现象发生，剪切强度达3.86MPa，粘度为13.2Pa·s，在25℃下粘接强度为99MPa，值得推广与使用。