本发明涉及一种水性封口胶的生产工艺，尤其是一种水性封口胶乳液的生产方法。
背景技术：
目前，封口胶广泛应用于药品盒、食品盒、包装盒等包装上的边口与底边等封口粘接或搭口成型。但是目前国内市场的封口胶多是含有易燃，易爆，有毒，污染环境的有机溶剂型封口胶(即油性胶)，不仅污染了包装的产品，也危害包装车间的工人身体健康，为国家明文规定的淘汰性封口胶，欧美等国家更是严格禁止。
近年来，人们对环保、安全、节能的重视以及水性胶应用的不断扩大，使得水性封口胶逐渐取代了溶剂型封口胶。促使水性封口胶向着低污染、低能耗、高性能及多功能化方向发展。水性封口胶以其环保、优良的耐候性、耐碱性、耐氧化性等特点，得到了飞速发展。
目前通用的制备水性封口胶乳液的方法为半连续种子乳液聚合法，这种方法是将丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯等单体混合后通过聚合反应制得水性封口胶乳液。其典型步骤如下：
(1)将配方量的所有单体、部分乳化剂、部分去离子水置于预乳化罐中，搅拌，将单体进行预乳化得到预乳化液；
(2)向部分预乳化液中注入引发剂得种子乳液；
(3)单体聚合反应：将剩余的预乳化液与引发剂溶液同时滴加到种子乳液中引发单体聚合反应；
(4)保温熟化，完成聚合反应，得到聚合乳液；
(5)降温，调节pH，然后加入增粘剂，过滤出料。
水性封口胶乳液本身对人体和环境均无毒害，但是生产过程中难免会有单体残留，这些残留的单体没有参加聚合反应，反应结束混入产品中，有些单体本身具有一定的毒性和刺激性气味，如果产品中含有未反应的单体，会对使用者造成一定的伤害，并且容易挥发的原料挥发到大气中，造成大气污染。再者，环保型水性封口胶的制备，首先应从环境保护、人体安全、产品质量等方面做出最大的贡献，由于高分子合成反应的原料利用率不能达到100％，所以绝对会有部分原料残留在产品中，只有通过后处理的方式降低产品中对人体和环境有害的物质，这样才能达到一个绿色化工产品最基本的要求，由此可以看出产品的后处理是对环境负责、对使用者负责、对产品负责的重要表现，也是非常有必要的。
因此现在不少水性封口胶的生产企业开始重视产品的后处理问题，目前主要的后处理方法有以下几种：
1、在聚合反应终了前，补加少量引发剂，使未反应单体的聚合得到促进。并且延长最后阶段的保温时间至数小时，以获得较高的转化率与较低残留单体含量。但是采用此种方法要将单体含量控制在较低水平需要很长的保温时间，消耗大量的热能，浪费资源同时增加成本，且导致生产周期长，生产效率低。
2、乳液保温结束后，将反应体系温度升高，打开反应设备，让残余单体蒸发出去，以减少最终产品中的残余单体。这种方法对于低沸点的单体能够起到很好的效果，但是对于高沸点物质去除效果就很有局限，并且这些直接挥发出去的原料单体排放到空气中，对一线操作员工、周围大气环境都将是危害。
3、提高反应温度，以及引发剂的用量。由于整个工艺的温度控制对聚合反应的可控性、产品质量的稳定性来说都是决定性的因素，所以只能在保证工艺正常、产品质量稳定的前提下，适当提高反应温度，提高转化率，并且引发剂用量增加会使产品稳定性受到影响，所以此种方法消除残余单体的效果很有局限性。
技术实现要素：
为提高水性封口胶乳液中残留的原料单体的去除率，并提高后处理效率，本发明提供了一种水性封口胶乳液的后处理方法。
本发明所采用的技术方案是：水性封口胶乳液的后处理方法，包括以下步骤：
1)在单体聚合反应过程中，将反应温度控制在81～85℃，在保温熟化过程中，将温度升高至85～90℃，保温时间1～2h，得到聚合乳液；
2)将聚合乳液温度降至60℃以下，对聚合乳液进行抽真空，控制真空度为0.06～0.1MPa，抽真空时间为20～40min；
3)抽真空结束后，添加去离子水调节聚合乳液固含量至40～42％(质量百分比)。
4)温度降至50℃以下，调节pH值在6～7，最后出料。
发明人发现，由于生成的胶黏剂乳液具有较大的黏性，在一定的真空度下不会被真空泵抽出，而未反应的原料单体溶解在乳胶粒或水相中，在一定温度下抽真空，相当于减压蒸馏，能够使原料单体沸点降低，形成蒸汽态的液体小颗粒，所以容易被抽出来，实现单体与聚合乳液的分离。
抽真空的过程开始时只能在60℃以下进行，否则会导致单体溶液大量沸腾而发泡，发泡或沸腾将使乳液体积增大，使得乳液充满整个反应器，严重者会出现喷料，并且会导致乳液吸入到真空泵中，但是由于聚合乳液中还残留有如丙烯酸丁酯这样的高沸点原料单体，所以在较低的温度或较小的真空度下难以将这些高沸点的单体抽出，需要抽真空较长时间才能起到消除高沸点残余单体的目的。因此本发明通过步骤1)适当提高聚合反应温度和保温温度来促进部分高沸点原料单体转化为聚合乳液，大大减少后续抽真空耗时，提高后处理效率。
由于抽真空过程中导致部分水分被抽走，因此最后出料前需要补加去离子水调节乳液固含量以保证乳液的质量。
作为本发明的进一步改进，还包括如下步骤：在步骤1)保温结束后，将聚合乳液温度降至60～70℃，体系pH值控制在3～4，引入氧化还原引发体系，保温30～50min。氧化还原引发体系能够引发原料单体的反应，让产品在保温过程中，未反应完全的单体继续反应，以减少残余单体。最后再通过真空泵将残余的氧化剂与还原剂抽走，防止产物中混入杂质。
作为本发明的进一步改进，还包括如下步骤：在引入氧化还原引发体系，并保温结束后，测定原料单体的转化率，加入与聚合乳液中残余单体等物质的量的质量浓度为40％水合肼溶液，再保温20～40min。
水合肼可与原料单体中双键作用，破坏双键结构以驱除单体的气味。但是，水合肼具有毒性，因此加入量不能过量，加入前必须精确计算原料的转化率以确定加入量，即便如此，也难以保证加入体系中的水合肼完全与残留的原料单体反应，仍可能造成聚合乳液中含有微量毒性水合肼。因此，本发明将加入水合肼与抽真空配合使用，即使有微量水合肼残余，也会被真空泵抽至体系外，提高了产品的质量和安全性。
作为本发明的进一步改进，所述氧化还原引发体系的添加方式为：先一次性加入还原剂，再将氧化剂分两次加入到体系内。如果一次性加入氧化还原引发剂，将产生大量自由基，导致聚合反应中链终止反应提前，这样的残余单体处理效果非常差，后经过调试，先加氧化剂或者先加还原剂实验时，发现先添加还原剂效果更佳。
作为本发明的进一步改进，所述氧化还原体系中的还原剂为抗坏血酸，氧化剂为叔丁基过氧化氢。在处理残余单体时，采用的氧化还原引发体系应当具有较好的反应活性，并且用在本产品中时应具有无毒或低毒或易于除去的特点，因此采用叔丁基过氧化氢为氧化剂，采用抗坏血酸作为还原剂代替常用的甲醛次硫酸氢钠(对人体有严重毒副作用)为还原剂。
作为本发明的进一步改进，所述抗坏血酸的用量为步骤1)保温结束后生成的聚合乳液质量的0.04～0.08％，叔丁基过氧化氢的用量为步骤(1)保温结束后生成的聚合乳液质量的0.08～0.1％。氧化还原引发剂用量太少，产生自由基小，消除残余单体用时长；氧化还原引发剂用量太大，产生大量自由基，链终止速率变大。
本发明的有益效果是：1)降低聚合乳液中残余原料单体的含量；2)后处理过程中不会向乳液中引入其他影响产品质量的杂质；3)工艺简单，后处理效率高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
(1)称取混合原料单体30kg(其中含丙烯酸丁脂17kg，乙酸乙烯酯6kg，甲基丙烯酸3kg，丙烯酸羟丙酯2.5kg，甲基丙烯酸甲脂1.5kg)注入反应器中，与40kg去离子水混合搅拌，将单体进行预乳化得到预乳化液。
(2)取20kg预乳化液，向其中加入0.06kg引发剂过硫酸铵制备种子乳液。
(3)将剩余的预乳化液与0.1kg引发剂过硫酸铵滴加到种子乳液中，引发聚合反应，反应温度为83℃，反应结束后升高温度至88℃保温1.5h，得到聚合乳液。
(4)将聚合乳液温度降至70℃，控制体系pH值为3，加入还原剂抗坏血酸0.04kg，搅拌10min后，加入氧化剂叔丁基过氧化氢0.03kg，再搅拌10min后，再加入叔丁基过氧化氢0.03kg，保温40min。
(5)保温结束后，测得原料转化率为99.2％(质量百分比)，加入等于未反应原料单体摩尔质量的质量浓度为40％水合肼水溶液，再保温30min。
(6)将聚合乳液温度降至60℃，将循环水式多用途真空泵与反应器连接对聚合乳液进行抽真空，将残留的单体原料和残余水合肼、氧化剂、还原剂抽出，控制真空度为0.08MPa，抽真空时间为30min。
(7)抽真空结束后，测定聚合乳液固含量为46％(质量百分比)，添加去离子水调节乳液固含量至40％(质量百分比)。温度降至40℃，调节pH值到7，出料。
(8)采用配有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪测定各组分反应原料的残余单体量，对出料产品进行检测，测得其残余单体含量为83ppm。
对比例一：
称取混合原料单体30kg(其中含丙烯酸丁脂17kg，乙酸乙烯酯6kg，甲基丙烯酸3kg，丙烯酸羟丙酯2.5kg，甲基丙烯酸甲脂1.5kg)按照与实施例一相同的方法和工艺参数完成步骤(1)和步骤(2)，在步骤(3)中将剩余的预乳化液与0.1kg引发剂过硫酸铵滴加到种子乳液中，引发聚合反应，反应温度为83℃，反应结束后保持83℃保温1.5h。保温结束后，测得聚合乳液固含量为42％(质量百分比)，添加去离子水调节乳液固含量至40％(质量百分比)。温度降至40℃，调节pH值到7，出料。
对出料产品进行检测，测得其原料单体的转化率为98.1％(质量百分比)。