专利名称：高强力白乳胶及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑用高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种建筑用高强力白乳胶以及该种乳胶的制备方法。
背景技术：
现有建筑用白乳胶是醋酸乙烯酯的乳液聚合物，呈白色或乳白色粘稠状液体，故称白乳胶。它的生产原料主要有醋酸乙烯酯，水，引发剂，乳化剂，保护胶体，PH值及分子量调节剂，增塑剂等。但是在醋酸乙烯单体和聚乙烯醇聚合制备白乳胶的过程中，用过氧化氢等作为引发剂时，聚合时间长达到6-8小时，聚合温度需要严格控制在75-78℃。聚合时间较长，同时要求的聚合温度范围很窄，难以控制。由于反应温度苛刻，难以控制，最终的白乳胶中会存在部分未反应单体和其它原料单体，影响白乳胶的粘结强度，同时该有机单体的存在还会致使白乳胶无法达到环保标准。
另外，因为现有白乳胶的原料多为溶剂性产品，生产过程中“三废”排放很大，严重影响工作人员的身体健康，也会对环境造成极大的污染；现有白乳胶产品因为聚合温度要求苛刻，相应对反应设备的要求条件较高，原料的配比范围也比较苛刻，这会造成设备投资较大、产品质量不容易控制，保质期较短。现有的白乳胶只能用于木材粘接，而相应的木地板粘接、材拼板、棉纺布与皮革的粘接、皮革的粘接都需要生产与之匹配的产品。
发明目的本发明的目的是提供一种高强力白乳胶及其制备方法，它具有粘结强度高、原料来源广、同时制备工艺简单的环保型高强力白乳胶及其制备方法，其生产成本低、抗冻性能更强，应用范围较为广泛。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下
一种高强力白乳胶，为醋酸乙烯酯的乳液聚合物，其特征在于它包括如下重量配比的原料制备而成聚乙烯醇4～6醋酸乙烯18～36OP-10 0.1～0.310％的过硫酸铵溶液 0.8～1.5碳酸氢钠0.1～0.22-乙氧乙基醋酸脂0.6～1.2邻苯二甲酸二丁脂3～5乙二醇 0.08～0.15水 50～75所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇17-88型、聚乙烯醇17-99型或聚乙烯醇20-99型。
所述的10％的过硫酸铵溶液可用10％的过硫酸钠溶液替代。
所述原料组分还包括1.0～1.5重量配比的卡松。
所述高强力白乳胶是由如下重量配比的原料制备而成聚乙烯醇17-88型 4～6醋酸乙烯18～36OP-10 0.210％的过硫酸铵溶液 1.2碳酸氢钠0.152-乙氧乙基醋酸脂1.0邻苯二甲酸二丁脂4.0乙二醇 0.1卡松1.2水 50～75上述高强力白乳胶的制备方法，其特征在于制备步骤如下(1)首先将部分或全部水、乙二醇加入反应器，启动搅拌并加入聚乙烯醇，加热至80-95℃，使聚乙烯醇完全溶解；(2)再加入OP-10，降温至60-65℃，然后滴加入醋酸乙烯，并加入部分引发剂过硫酸铵溶液，控制聚合温度70-80℃进行聚合反应，其间分批次加入剩余的部分过硫酸铵溶液，醋酸乙烯滴加完毕后，一次性加入剩余的过硫酸铵溶液，最后控温至85℃-90℃保持0.5-1.0小时；(3)冷却至45-55℃，加入碳酸氢钠或剩余水配制的碳酸氢钠溶液、2-乙氧乙基醋酸脂、邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀，得到该高强力白乳胶。
所述步骤(2)中滴加入醋酸乙烯后，先加入总量30％的过硫酸铵溶液，然后再反应过程中分批次的加入总量60％的过硫酸铵溶液，待醋酸乙烯滴加完毕后，再一次加入剩余10％的过硫酸铵溶液。
改制备方法中所述的聚乙烯醇包括聚乙烯醇17-88型、聚乙烯醇17-99型或聚乙烯醇20-99型；所述的10％的过硫酸铵溶液可用10％的过硫酸钠溶液替代。
所述步骤(3)中冷却至45-55℃后，还可加入1.0～1.5重量配比的卡松。
所述步骤(3)中冷却至45-55℃后，各原料的依次加入顺序为碳酸氢钠、2-乙氧乙基醋酸脂和邻苯二甲酸二丁脂。
该高强力白乳胶以聚乙烯醇和醋酸乙烯作为主要反应单体，采用OP-10(辛基酚聚氧乙烯醚)作为分散剂，在过硫酸铵或过硫酸钠等过硫酸盐作引发剂的条件下，进行较宽温度范围内的聚合反应，聚合反应过程比较稳定，引发聚合后，在70℃的温度下仍能进行聚合反应，反应速度也不会明显降低。在80℃的温度下，聚合反应比较温和，不会发生暴聚，因此最终得到的聚合物乳液中单体含量非常低，粘结力不会受到单体的硬性，同时又能符合并超过国家规定的环保标准。
该高强力白乳胶所采用的原料均为产量庞大的常规化工原料，其中邻苯二甲酸二丁脂是常用的增塑剂，再这里也可以用邻苯二甲酸二辛脂代替。卡松系国际上公认的安全、高效、广谱性日化品限用防腐剂，国外商品名称“KATHONCG”(卡松和凯松)，其活性份为异噻唑啉酮类化合物，结构为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，不含任何重金属，能有效的抑制和灭除菌类和各种微生物。
该高强力白乳胶的聚合反应以水为介质，不含甲醛以及其他有害物质，不燃、无刺激性味道，无毒无害，安全环保；各种原料的配比可控范围较大，工艺容易掌握，生产过程在安全压力下操作，产品质量容易控制，产品成本可以灵活控制。在加入了防霉剂和乳化剂后，该白乳胶能以任意比例与其它水性胶液相混溶，不沉淀、不分层，没有凝胶等不良现象，保质期可达12个月以上，是传统白乳胶的2倍。由于加入了抗冻剂乙二醇，明显提高了其耐低温性能，另外该白乳胶在干燥后，成膜后膜层结构致密，能有效阻止水分的渗入，耐水性能大大提高。
本发明的有益效果在于，该高强力白乳胶以聚乙醇为保护胶体，以醋酸乙烯为聚合单体，过硫酸盐为引发剂，通过乳液聚合而成，聚合的胶粒大小均匀，初粘力好；在加入了增朔剂后能防止其脆性并增加韧性；该白乳胶能较好的粘接皮革；可广泛的应用于木材拼板，木材粘接，人造板加工，纸箱粘接，纤维皮革粘接，纸制品，纺织及各种涂料的生产。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1按如下重量取各原料聚乙烯醇17-88型5kg醋酸乙烯 24kgOP-100.2kg10％的过硫酸铵溶液 1.2kg 碳酸氢钠 0.15kg 2-乙氧乙基醋酸脂 1.0kg邻苯二甲酸二丁脂 4.0kg 乙二醇 0.1kg 卡松 1.2kg水 60kg采用上述原料进行白乳胶的制备，制备方法如下首先将50kg的水及0.1kg乙二醇加入反应器中，启动搅拌装置并加入5kg17-88型聚乙烯醇，加热至90℃，使聚乙烯醇完全溶解形成透明溶液；再加入0.2kg非离子表面活性剂OP-10，搅拌均匀并降温至60-65℃；然后向反应器内滴加醋酸乙烯，并加入0.36kg的引发剂过硫酸铵溶液，同时控制聚合温度在70-80℃之间，聚合时间6小时，其间每隔半小时加入总量5％的过硫酸铵溶液，待醋酸乙烯滴加完毕后，一次性加入剩余的过硫酸铵溶液，并控温至85℃-90℃保持30分钟；将反应物冷却至50℃，依次加入10kg水和0.15kg碳酸氢钠配制的溶液、1.0kg 2-乙氧乙基醋酸脂、4.0kg邻苯二甲酸二丁酯和1.2kg卡松，搅拌均匀，冷却至40℃以下，出品包装，即可得到该高强力白乳胶。
该高强力白乳胶成品为白色乳状物，闻不到刺激性气味，胶粒比较均匀，能以任意比例与其它水性胶液相混溶。保存12个月后不沉淀、不分层，没有凝胶等不良现象，可用于木材拼板，木材粘接，人造板加工，纸箱粘接，纤维皮革粘接，纸制品的粘接，初始粘接力均高于普通白乳胶。零下5℃低温不会凝固。
实施例2按如下重量取各原料
聚乙烯醇17-88型6kg醋酸乙烯 18kgOP-100.1kg10％的过硫酸铵溶液 1.5kg 碳酸氢钠 0.20kg 2-乙氧乙基醋酸脂 1.2kg邻苯二甲酸二丁脂 3.0kg 乙二醇 0.08kg 卡松 1.5kg水 75kg采用上述原料进行白乳胶的制备，制备方法如下首先将75kg的水及0.08kg乙二醇加入反应器中，启动搅拌装置以60转/分的速度搅拌，并加入6kg17-88型聚乙烯醇，加热至80℃，使聚乙烯醇完全溶解形成透明溶液；再加入0.1kg非离子表面活性剂OP-10，搅拌均匀并降温至60-65℃；然后向反应器内滴加醋酸乙烯，滴加时间为6小时左右，并加入0.40kg的引发剂过硫酸铵溶液，同时控制聚合温度在70-80℃之间，聚合时间6小时，其间每隔1小时加入总量0.1kg的过硫酸铵溶液，待醋酸乙烯滴加完毕后，一次性加入剩余的0.5kg过硫酸铵溶液，并控温至85℃-90℃保持1小时；将反应物冷却至55℃，依次加入0.20kg碳酸氢钠、1.2kg 2-乙氧乙基醋酸脂、3.0kg邻苯二甲酸二丁酯和1.5kg卡松，搅拌均匀，冷却至40℃以下，出品包装，即可得到该高强力白乳胶。
该高强力白乳胶成品为白色乳状物，闻不到任何刺激性气味，胶粒比较均匀，能以任意比例与其它水性胶液相混溶。保存12个月后不沉淀、不分层，没有凝胶等不良现象，可用于木材拼板，木材粘接，人造板加工，纸箱粘接，纤维皮革粘接，纸制品的粘接，初始粘接力均高于普通白乳胶。零下5℃低温不会凝固。
实施例3按如下重量取各原料聚乙烯醇17-99型4kg醋酸乙烯 36kgOP-100.3kg10％的过硫酸钠溶液 0.8kg 碳酸氢钠 0.10kg 2-乙氧乙基醋酸脂 0.6kg邻苯二甲酸二辛脂 5.0kg 乙二醇 0.15kg 水 50kg采用上述原料进行白乳胶的制备，制备方法同实施例1，最后得到乳白色高强力白乳胶。
权利要求
1.一种高强力白乳胶，为醋酸乙烯酯的乳液聚合物，其特征在于它包括如下重量配比的原料制备而成聚乙烯醇 4～6醋酸乙烯 18～36OP-10 0.1～0.310％的过硫酸铵溶液0.8～1.5碳酸氢钠 0.1～0.22-乙氧乙基醋酸脂 0.6～1.2邻苯二甲酸二丁脂 3～5乙二醇0.08～0.15水50～75
2.根据权利要求1所述的高强力白乳胶，其特征在于，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇17-88型、聚乙烯醇17-99型或聚乙烯醇20-99型。
3.根据权利要求1所述的高强力白乳胶，其特征在于，所述的10％的过硫酸铵溶液可用10％的过硫酸钠溶液替代。
4.根据权利要求1所述的高强力白乳胶，其特征在于，所述原料组分还包括1.0～1.5重量配比的卡松。
5.根据权利要求1所述的高强力白乳胶，其特征在于，所述高强力白乳胶是由如下重量配比的原料制备而成聚乙烯醇17-88型4～6醋酸乙烯 18～36OP-10 0.210％的过硫酸铵溶液 1.2碳酸氢钠 0.152-乙氧乙基醋酸脂 1.0邻苯二甲酸二丁脂 4.0乙二醇 0.1卡松 1.2水 50～75
6.权利要求1所述的高强力白乳胶的制备方法，其特征在于制备步骤如下(1)首先将部分或全部水、乙二醇加入反应器，启动搅拌并加入聚乙烯醇，加热至80-95℃，使聚乙烯醇完全溶解；(2)再加入OP-10，降温至60-65℃，然后滴加入醋酸乙烯，并加入部分引发剂过硫酸铵溶液，控制聚合温度70-80℃进行聚合反应，其间分批次加入剩余的部分过硫酸铵溶液，醋酸乙烯滴加完毕后，一次性加入剩余的过硫酸铵溶液，最后控温至85℃-90℃保持0.5-1.0小时；(3)冷却至45-55℃，加入碳酸氢钠或剩余水配制的碳酸氢钠溶液、2-乙氧乙基醋酸脂、邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀，得到该高强力白乳胶。
7.根据权利要求6所述的高强力白乳胶的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中滴加入醋酸乙烯后，先加入总量30％的过硫酸铵溶液，然后再反应过程中分批次的加入总量60％的过硫酸铵溶液，待醋酸乙烯滴加完毕后，再一次加入剩余10％的过硫酸铵溶液。
8.根据权利要求6所述的高强力白乳胶的制备方法，其特征在于所述的聚乙烯醇包括聚乙烯醇17-88型、聚乙烯醇17-99型或聚乙烯醇20-99型；所述的10％的过硫酸铵溶液可用10％的过硫酸钠溶液替代。
9.根据权利要求6所述的高强力白乳胶的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中冷却至45-55℃后，还可加入1.0～1.5重量配比的卡松。
10.根据权利要求6所述的高强力白乳胶的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中冷却至45-55℃后，各原料的依次加入顺序为碳酸氢钠、2-乙氧乙基醋酸脂和邻苯二甲酸二丁脂。
全文摘要
一种高强力白乳胶，为醋酸乙烯酯的乳液聚合物，其特征在于它包括如下重量配比的原料制备而成聚乙烯醇4～6、醋酸乙烯18～36、OP－10 0.1～0.3、10％的过硫酸铵溶液0.8～1.5、碳酸氢钠0.1～0.2、2－乙氧乙基醋酸脂0.6～1.2、邻苯二甲酸二丁脂3～5、乙二醇0.08～0.15、水50～75。本发明还提供了该白乳胶的制备方法。该高强力白乳胶以聚乙醇为保护胶体，以醋酸乙烯为聚合单体，过硫酸盐为引发剂，通过乳液聚合而成，聚合的胶粒大小均匀，初粘力好；在加入了增朔剂后能防止其脆性并增加韧性；该白乳胶能较好的粘接皮革；可广泛的应用于木材拼板，木材粘接，人造板加工，纸箱粘接，纤维皮革粘接，纸制品，纺织及各种涂料的生产。
文档编号C09D131/04GK101077901SQ200710086659
公开日2007年11月28日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者宋连伟 申请人:宋连伟