丙烯酸乳液及其制备方法与流程

本发明涉及丙烯酸乳液技术领域，特别涉及一种丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术：

丙烯酸乳液具有低廉的价格以及对环境友善的特性，被广泛作为胶黏剂使用，目前市场上具有胶黏剂的胶带，其基材采用双向拉伸聚丙烯薄膜(bopp)或聚对苯二甲酸乙二醇脂(pet)薄膜，然而由于上述基材中还含有高剂量可塑剂的聚氯乙烯(pvc)薄膜，pvc薄膜会释放出可塑剂，如邻苯二甲酸酯等，导致胶黏剂无法良好附着于pvc薄膜上，进而产生脱胶的现象。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种丙烯酸乳液，旨在增强与聚氯乙烯薄膜的持黏力，防止脱胶。

为实现上述目的，本发明提出一种丙烯酸乳液，其中，按重量份，所述丙烯酸乳液包括：

软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份。

优选地，所述软单体为丙烯酸异辛酯或丙烯酸丁酯；所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯；所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯和丙烯酸或乙烯基三乙氧基硅烷；所述分子量调节剂为十二烷基硫醇。

优选地，所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；所述非离子乳化剂为聚氧乙烯月桂醇醚；所述反应型乳化剂为α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐。

优选地，所述引发剂为过硫酸铵；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述还原剂为雕白块；所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。

优选地，所述溶剂为去离子水。

优选地，所述丙烯酸乳液的固含范围为45～55％，黏度范围为200～500cps。

本发明还提出一种丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

提供溶剂、软单体、部分硬单体、功能单体、分子量调节剂、阴离子乳化剂及反应型乳化剂按预设比例进行预乳化，形成预乳化液；

提供非离子型乳化剂和缓冲剂，并与部分预乳化液和部分引发剂混合，进行加热75℃～80℃；

提供另一部分预乳化液和另一部分引发剂，温度维持在83～85℃；

提供另一部分硬单体；

提供氧化剂和还原剂。

优选地，所述的丙烯酸乳液按重量份，软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份。

优选地，所述软单体为丙烯酸异辛酯或丙烯酸丁酯；所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、及乙烯基三乙氧基硅烷；所述分子量调节剂为十二烷基硫醇；所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；所述非离子乳化剂为聚氧乙烯月桂醇醚；所述反应型乳化剂为α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐；所述引发剂为过硫酸铵；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述还原剂为雕白块；所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。

优选地，所述溶剂为去离子水。

本发明技术方案通过软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份，得到一种耐可塑剂的丙烯酸乳液，以此增强与聚氯乙烯薄膜的持黏力，防止脱胶。

具体实施方式

下面所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种丙烯酸乳液。

在本发明一实施例中，按重量份，所述丙烯酸乳液包括：

软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份。

本发明技术方案通过软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份，得到一种耐可塑剂的丙烯酸乳液，以此增强与聚氯乙烯薄膜的持黏力，防止脱胶。

优选地，所述软单体为丙烯酸异辛酯或丙烯酸丁酯；所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、及乙烯基三乙氧基硅烷；所述分子量调节剂为十二烷基硫醇。

优选地，所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；所述非离子乳化剂为聚氧乙烯月桂醇醚；所述反应型乳化剂为α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐。

优选地，所述引发剂为过硫酸铵；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述还原剂为雕白块；所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。

优选地，所述溶剂为去离子水。以此可大大降低对环境的污染，同时避免使用昂贵的溶剂也降低了生产成本。

优选地，所述丙烯酸乳液的固含范围为45～55％，黏度范围为200～500cps。上述的丙烯酸乳液的固含量优选为50％。

本发明还提出一种丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

提供溶剂、软单体、部分硬单体、功能单体、分子量调节剂、阴离子乳化剂及反应型乳化剂按预设比例进行预乳化，形成预乳化液；

提供非离子型乳化剂和缓冲剂，并与部分预乳化液和部分引发剂混合，进行加热75℃～80℃；

提供另一部分预乳化液和另一部分引发剂，温度维持在83～85℃；

提供另一部分硬单体；

提供氧化剂和还原剂。

本发明通过溶剂、软单体、部分硬单体、功能单体、分子量调节剂、阴离子乳化剂及反应型乳化剂按预设比例进行预乳化，先提供非离子型乳化剂和缓冲剂，并与部分预乳化液和部分引发剂混合，进行加热75℃～80℃；再提供另一部分预乳化液和另一部分引发剂，温度维持在83～85℃，以此可最终生成一种耐可塑剂的丙烯酸乳液，进一步增强与聚氯乙烯薄膜的持黏力，防止脱胶。

优选地，所述的丙烯酸乳液按重量份，软单体45～90份、硬单体1～40份、功能单体1～10份、分子量调节剂0～1份、溶剂30～55份、引发剂0.1～3份、缓冲剂0.1～2份、还原剂0.1～1份、氧化剂0.1～1份、阴离子乳化剂0.1～10份、非离子乳化剂0.1～5份、及反应型乳化剂0.1～5份。

优选地，所述软单体为丙烯酸异辛酯或丙烯酸丁酯；所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯；所述功能单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、及乙烯基三乙氧基硅烷；所述分子量调节剂为十二烷基硫醇；所述阴离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；所述非离子乳化剂为聚氧乙烯月桂醇醚；所述反应型乳化剂为α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐；所述引发剂为过硫酸铵；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述还原剂为雕白块；所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。

优选地，所述溶剂为去离子水。以此可大大降低对环境的污染，同时避免使用昂贵的溶剂也降低了生产成本。

具体地，(1)将去离子水、软单体、硬单体、功能单体、分子量调节剂、阴离子乳化剂及反应型乳化剂按比例投入预乳化罐中乳化，待所有原料均匀分散后，停止搅拌。(2)将去离子水、非离子型乳化剂及缓冲剂投入四口烧瓶中，投入部分引发剂和预乳化液，加热到77℃。(3)滴定剩余预乳化液和引发剂4.5小时，温度维持在83～85℃。(4)滴加硬单体30分钟，温度维持在83～85℃。(5)滴定结束后，保温1.5小时。(6)冷却到60℃投入氧化剂及还原剂，保温1小时。(7)冷却出料。

实施例一：

按重量份，提供去离子水19.3份、丙烯酸异辛酯35.5份、甲基丙烯酸甲酯4.5份、苯乙烯1.1份、丙烯酸羟乙酯2.3份、丙烯酸3份、乙烯基三乙氧基硅烷0.9份、十二烷基硫醇0.06份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份、以及α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐0.13份，投入预乳化罐中乳化，待所有原料均匀分散后，停止搅拌，形成预乳化液；

提供去离子水30份、聚氧乙烯月桂醇醚0.2份、及碳酸氢钠0.1份，投入装有搅拌器、温度计、冷凝管以及滴定管的四口烧瓶中，投入过硫酸铵0.1份和按重量份的预乳化液2.2份，加热到77℃；

滴定剩余预乳化液和过硫酸铵0.1份4.5小时，温度维持在83～85℃；

滴加甲基丙烯酸甲酯2.3份30分钟，温度维持在83～85℃；

滴定结束后，保温1.5小时；

冷却到60℃投入雕白块0.12份及叔丁基过氧化氢0.09份，保温1小时；

冷却出料。

实施例二：

按重量份，提供去离子水19.3份、丙烯酸异辛酯35.5份、甲基丙烯酸甲酯4.5份、苯乙烯1.1份、丙烯酸羟乙酯2.3份、丙烯酸3份、乙烯基三乙氧基硅烷0.9份、十二烷基硫醇0.04份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份以及α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐0.13份，投入预乳化罐中乳化，待所有原料均匀分散后，停止搅拌，形成预乳化液；

提供去离子水30份、聚氧乙烯月桂醇醚0.2份及碳酸氢钠0.1投入装有搅拌器、温度计、冷凝管以及滴定管的四口烧瓶中，投入过硫酸铵0.1份和按重量份的预乳化液2.2份，加热到77℃；

滴定剩余预乳化液和过硫酸铵0.1份4.5小时，温度维持在83～85℃；

滴加甲基丙烯酸甲酯2.3份30分钟，温度维持在83～85℃；

滴定结束后，保温1.5小时；

冷却到60℃投入雕白块0.12份及叔丁基过氧化氢0.09份，保温1小时；

冷却出料。

实施例三：

提供去离子水19.3份、丙烯酸异辛酯35.5份、甲基丙烯酸甲酯4.5份、苯乙烯1.1份、丙烯酸羟乙酯2.3份、丙烯酸3份、乙烯基三乙氧基硅烷0.9份、十二烷基硫醇0.02份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份以及α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐0.13份，投入预乳化罐中乳化，待所有原料均匀分散后，停止搅拌，形成预乳化液；

提供去离子水30份、聚氧乙烯月桂醇醚0.2份及碳酸氢钠0.1投入装有搅拌器、温度计、冷凝管以及滴定管的四口烧瓶中，投入过硫酸铵0.1份和按重量份的预乳化液2.2份，加热到77℃；

滴定剩余预乳化液和过硫酸铵0.1份4.5小时，温度维持在83～85℃；

滴加甲基丙烯酸甲酯2.3份30分钟，温度维持在83～85℃；

滴定结束后，保温1.5小时；

冷却到60℃投入雕白块0.12份及叔丁基过氧化氢0.09份，保温1小时；

冷却出料。

实施例四：

提供去离子水19.3份、丙烯酸异辛酯35.5份、甲基丙烯酸甲酯4.5份、苯乙烯1.1份、丙烯酸羟乙酯2.3份、丙烯酸3份、乙烯基三乙氧基硅烷0.9份、十二烷基硫醇0份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份以及α-硫-ω-[1-[(4-壬基苯氧基)甲基]-2-(2-丙烯基-1-氧基)乙氧基]-聚(氧-1,2-乙二基)铵盐0.13份，投入预乳化罐中乳化，待所有原料均匀分散后，停止搅拌，形成预乳化液；

提供去离子水30份、聚氧乙烯月桂醇醚0.2份及碳酸氢钠0.1投入装有搅拌器、温度计、冷凝管以及滴定管的四口烧瓶中，投入过硫酸铵0.1份和按重量份的预乳化液2.2份，加热到77℃；

滴定剩余预乳化液和过硫酸铵0.1份4.5小时，温度维持在83～85℃；

滴加甲基丙烯酸甲酯2.3份30分钟，温度维持在83～85℃；

滴定结束后，保温1.5小时；

冷却到60℃投入雕白块0.12份及叔丁基过氧化氢0.09份，保温1小时；

冷却出料。

性能测试：

固含量测定：在已秤重的的秤量瓶中，秤取丙烯酸乳液试样1.0～1.5g放入105～110℃的恒温干燥箱中连续干燥三小时，冷却后求其固含量。

黏度的测定：用ndj-1型旋转黏度计测试。测试条件为25℃，3号转子60r/min；

初黏力测试:按gb4852-1984测定；

持黏力测试:按gb4851-1998测定；

180°剥离强度:按gb2729-1998测定。

上述实施例1～4制备的丙烯酸乳液的性能测试结果如下表所示：

由上述表可知，本发明制得的丙烯酸乳液对pvc薄膜有良好的附着程度，其固含量为50％；黏度范围为200～500cps，并藉由不同比例的分子量调节剂得到不同的黏度、初黏力、持黏力以及剥离力，以便应用在各类不同功能的pvc膜上。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。