专利名称：合成苯丙胶乳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种乳液涂料，特别是涉及一种合成苯丙胶乳。
背景技术：
丙烯酸酯类聚合物以其优越的成膜性、良好的耐油性和耐候性、优良的粘接性，在众多 聚合物乳液产品中成为了佼佼者。引入硬单体苯乙烯的丙烯酸酯类乳液体系，简称为苯乳液， 具有较高的耐候性、保色性、抗污性等。苯丙乳液主要用作建筑涂料、造纸涂布胶粘剂等方 面。作为胶粘剂，其硬度高，耐水性好。另外，它还可广泛用作地板上光剂，彩砂涂料，凹 凸底漆等。随着核壳技术、互穿聚合物网络及无皂乳液聚合的研究进展，对苯丙乳液用途的 研究还将更加广泛。
'近年全球苯丙乳液的消费市场在稳步增长，其中尤其以亚洲和南美等发展中国家需求增 长较快。我国由于经济的高速发展，对苯丙乳液等涂料的需求将保持增长的态势，而且新的 研究成果将赋予苯丙乳液更多的市场生命力。目前我国苯丙乳液的生产非常分散，中小企业 间的竞争也很激烈，具有规模的大企业正在成长中，产品质量良莠不齐，主要缺点是抗水性 差和易泛黄，其次是使用量偏大。
合成苯丙乳液替代丁苯乳液的关键技术是涂膜硬度及耐候性等性能的挑战，这是普通乳 液产品难以实现的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定性较好、不易返黄、粒度细粘度低、流动性好、不产生 油斑的合成苯丙胶乳。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是 本发明是一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为 单体甲基丙烯酸(MAA) 2 4
丙烯酸异辛酯 5~8 苯乙烯(St) 10 15 丙烯酸丁酯(BA) 6 9 乳化剂烷基酚聚氧乙烯(10)醚(0P-10) 0.4 0.8引发剂过硫酸铵
0. 1 0.4
水离子水
所述的合成苯丙胶乳，其原料还包括以下组分，均为重量份:
十二烷基苯磺酸
0. TO. 5
丙烯酰胺
0. 4 0. 8
二乙醇胺
0. 4 0. 8
N-羟丙溶液
0. 3 0. 7。
采用上述方案后，由于本发明采取以下措施
(1) 软硬单体配比为MAA:St:BA-36:25:36，所得乳液硬度高，抗老化性能好。
(2) 种子乳液的用量为10%-12%时，所得乳液综合性能最好。
(3) 加羧基功能单体对乳液的聚合稳定性、钙离子稳定性、乳液的粘度和涂膜的吸水率 影响明显。功能性基团的用量控制在4%以内，且在聚合反应的后期加入可获得最优的乳液 性能。
故，本发明具有以下优点-
(1) 加工涂布纸常用的丁苯胶乳粘接强度高，耐水性好，价格便宜，但日久涂膜易泛黄， 乳液稳定性差；而苯丙胶乳稳定耐老化、不变色，所得涂布纸光泽度、平滑度高；
(2) 粒度细粘度底，流动性好、不产生油斑。与其它胶粘剂比较有起泡少、腐败现象少 的优点，而且价格比较便宜。
(3) 苯丙胶乳与颜料、无机填料及其他添加剂相混合制成的涂布液附着力强，涂层不脱 落、不掉粉；配制的涂布液4h内沉降率《5X，易于施工；在高速涂布加工过程中，涂布液 经多次剪切试验，具有不破乳、不发涨、不结块，机械加工适应性较好的特点；在一定温度
(5 50'C)范围内，黏度变化不大，适用于配制满足不同机型涂布纸生产加工的涂布胶乳液。 本发明提供了双重交联核壳结构乳液体系，该体系是一种核体微交联、壳体室温外交联 的新型核壳结构产品。通过调整核体微交联程度、核壳尺寸比例，改变组成结构特性，进一 步提高产品性能，尤其是涂膜硬度。它为开拓性能优异的系列乳液涂料产品奠定了更加坚实 广泛的理论和应用基础。
'下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图l是本发明的制备流程图。
具体实施方式
一、配方
以下是本发明合成苯丙胶乳几个实施例，但本发明并不局限于此c 实施例1:
一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为-甲基丙烯酸 2 丙烯酸异辛酯 5
苯乙烯 10
丙烯酸丁酯 6 烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.4
过硫酸铵 离子水
十二垸基苯磺酸 丙烯酰胺 二乙醇胺 N-羟丙溶液
0.1
65。 0.1 0.4 0.4 0.3。
实施例2:
一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为:
丙烯酸 4
丙烯酸异辛酯 8
苯乙烯 15
丙烯酸丁酯 9 .垸基酚聚氧乙烯(10)醚0.8
过硫酸铵 离子水
十二烷基苯磺酸 丙烯酰胺
二乙醇胺 N-羟丙溶液
0.4 80 0.5 0.8
0.8
0.7。实施例3:
,一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为
丙烯酸 3
丙烯酸异辛酯 6
苯乙烯 13
丙烯酸丁酯 7 垸基酚聚氧乙烯(10)醚0.6
过硫酸铵 0.3
离子水 70
十二垸基苯磺酸 0.3
丙烯酰胺 0.6
二乙醇胺 0.6
N-羟丙溶液 0.5。
实施例4:
一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为:
丙烯酸 3
丙烯酸异辛酯 6
苯乙烯 12
丙烯酸丁酯 7 烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.5
离子水 75。
实施例5:
一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为
甲基丙烯酸 3
丙烯酸异辛酯 7
苯乙烯 14
丙烯酸丁酯 8
离子水 72。二、制备方法-
合成苯丙胶乳的制备方法，其制备步骤如下
(1) 先将单体、部分乳化剂和水在温室下预乳化制得预乳化液，然后将装有搅拌器、回 流冷凝管等的四口烧瓶置于有温控装置的水浴锅中；
(2) 将适量引发剂、碳酸氢钠和水置于反应釜中，升温至8(TC-9(TC，取部分预乳化液 作为种子，缓慢滴加到反应釜中，待乳液呈蓝相，保温15min，得到种子乳液；
(3) 然后同时滴加剩余的预乳化单体、引发剂水溶液，控制在4h内滴完；
(4) 滴完后，升温至8(TC-9CTC，保温lh后降温，用氨水调节乳液的PH值为7-8，过 滤出料。
三、性能测试
固含量参照GB1725—79标准；涂膜硬度参照GB/T1730—93标准；附着力参照GB1720 一79标准；乳液贮存稳定性；将乳液在5(TC的恒温烘箱中放置7d，观察乳液是否有分层或破 乳现象；钙离子稳定性；取20g乳液，加入10XCaCl2水溶液20g摇均，放置24h观察乳液是 否有分层或破乳现象；耐水性参照GB1733 — 93标准；吸水率参照HG/T2 — 1612—85标 准。乳液和涂膜的主要性能指标如表1所示。 表1.乳液和涂膜的主要性能
测试结果
乳白、半透、带蓝光 43.2 3 6 l(TlOO
无絮凝 54.5
良好 0. 08 0. 73
附着力/级 1~2 单体转化率/% >98
检测项目 外观
固含量％
ra值
粘度/ (mPa s) 钙离子稳定性 粒径/nm 贮存稳定性 '吸水率/%
权利要求
1、一种合成苯丙胶乳，其特征在于其原料按重量份的组分含量为单体甲基丙烯酸2~4丙烯酸异辛酯5~8苯乙烯 10~15丙烯酸丁酯 6~9乳化剂烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.4~0.8引发剂过硫酸铵0.1~0.4水离子水 65~80。
2、 根据权利要求1所述的合成苯丙胶乳，其特征在于其原料还包括以下组分，均为重 '量份十二烷基苯磺酸 0.广O. 5丙烯酰胺 0.4~0.8 二乙醇胺 0.4 0.8 N-羟丙溶液 0. 3~0. 7。
3、 根据权利要求1所述的合成苯丙胶乳的制备方法，其特征在于其制备步骤如下(1) 先将单体、部分乳化剂和水在温室下预乳化制得预乳化液，然后将装有搅拌器、回流冷凝管 等的四口烧瓶置于有温控装置的水浴锅中；(2)将适量引发剂、N-羟丙溶液和水置于反应釜 中，升温至80'C-90'C，取部分预乳化液作为种子，缓慢滴加到反应釜中，待乳液呈蓝相， 保温15min，得到种子乳液；(3)然后同时滴加剩余的预乳化单体、引发剂水溶液，控制在 4h内滴完；(4)滴完后，升温至80。C-9(TC，保温lh后降温，用氨水调节乳液的PH值为7-8， 过滤出料。
全文摘要
本发明公开了一种合成苯丙胶乳，其原料按重量份的组分含量为丙烯酸2～4、丙烯酸异辛酯5～8、苯乙烯10～15、丙烯酸丁酯6～9、乳化剂0.4～0.8、过硫酸铵0.1～0.4、离子水65～80。由于本发明软硬单体配比为MAA∶St∶BA＝36∶25∶36，所得乳液硬度高，抗老化性能好，种子乳液的用量为10％～12％时，所得乳液综合性能最好，加适量的羧基功能单体可以明显改善乳液的聚合稳定性、钙离子稳定性、乳液的粘度和涂膜的吸水率。
文档编号C08F220/18GK101531736SQ200910119369
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者吕浩辉, 海 彭, 李祎山 申请人:泉州德立化工有限公司