CN103626936A

CN103626936A - 一种耐水耐高温聚合物胶乳及其制备方法

Info

Publication number: CN103626936A
Application number: CN201310699831.8A
Authority: CN
Inventors: 王保祥; 丁冠军; 宋亚宁
Original assignee: SHANGHAI QIANGSHENG CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI QIANGSHENG CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明涉及一种耐水耐高温聚合物胶乳及其制备方法，本发明提供的乳胶主要包括下述重量比聚合单体：C5～C11的丙烯酸酯0～80wt%，C4～C5的脂肪族共扼二烯烃10～75wt%，C8～C9的芳香族乙烯基化合物15～80wt%，丙烯腈0～10wt%，C3～C5的乙烯基不饱和羧酸1～5wt%，C3～C4的不饱和酰胺0.3～2.5wt%。本发明提供的胶乳具有适宜的粒径、粘度和稳定性，用该胶乳生产的胶乳浸渍纸具有优良的耐水性和耐高温性。

Description

一种耐水耐高温聚合物胶乳及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种胶乳及其制备方法。

背景技术

聚合物胶乳被广泛地用于造纸、地毯和建筑等行业，在应用过程中，对胶乳的性能要求越来越高。在胶乳浸渍纸的生产过程中，除了要求胶乳具有良好的工艺适用性外，对胶乳聚合物的耐水性和耐温性提出了特殊要求。

以往专利如JP61-63795、CN1208737和CN1427018在合成胶乳时，通过使用较多水溶性不饱和单体如：丙烯酸、丙烯酰胺以及N-羟甲基丙烯酰胺等功能性单体和阴非离子复合乳化体系，得到了稳定性较好的羧基胶乳。通过这些方法制备的胶乳，能够满足涂布纸和地毯背衬等对胶乳的要求，然而将这些胶乳用于生产胶乳浸渍纸时，成品纸的耐水性和耐高温性能达不到要求。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，具有优良的耐水性和耐高温性的乳胶。

解决方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐水耐高温聚合物胶乳，其特征在于，主要包括下述重量比聚合单体：

C5～C11的丙烯酸酯0～80wt%，C4～C5的脂肪族共扼二烯烃10～75wt%,C8～C9的芳香族乙烯基化合物15～80wt%,丙烯腈0～10wt%，C3～C5的乙烯基不饱和羧酸1～5wt%,C3～C4的不饱和酰胺0.3～2.5wt%。

优选地，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲醋、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯中的一种或多种化合物；

所述脂肪族共扼二烯烃为丁二烯、异戊二烯中的一种或多种化合物；

所述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯、a-甲基苯乙烯中的一种或多种化合物；

所述乙烯基不饱和羧酸为丙烯酸、衣康酸中的一种或多种化合物；

所述不饱和酰胺为丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺的一种或多种化合物。

优选地，一种耐水耐高温聚合物胶乳的制备方法，其特征在于，

由聚合单体与阴离子乳化剂、反应型乳化剂、反应型防老剂在70～100℃下进行聚合反应制得；

所述阴离子乳化剂、反应型乳化剂的加入量为反应单体重量的0.2～8wt%；

所述反应型防老剂的加入量为反应单体重量的0.2～1.5wt%。

优选地，一种耐水耐高温聚合物胶乳的制备方法，所述阴离子乳化剂为C10～C18的烷基硫酸钠、C10～C18的烷基苯磺酸钠、C10～C18的烷芳基醚磺酸钠中的一种或多种化合物；

所述反应型乳化剂为烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠中的一种或多种化合物；

所述反应型防老剂为苯胺基苯基甲基丙烯酰胺、2,2′-丁叉双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)中的一种或多种化合物。

在本发明的胶乳合成时，引发剂为热引发剂如过硫酸按、过硫酸钾，聚合温度在75～95℃之间，不饱和酸酸、不饱和酰胺的加入方式可以是一次性加入也以分批加入，乳化剂同样也可一次性加入或分批加入，单体的加入方式为一次性、分批加入或连续加入。

有益效果

本发明提供的乳胶为含有不饱和羧酸、不饱和酰胺以及乙烯基单体的多元共聚物胶乳，聚合时采用了反应型乳化剂与反应型防老剂。采用本发明的方法制得的聚合物胶乳具有适宜的粘度、粒径和稳定性，用该胶乳生产的浸渍纸具有优良的耐水性和耐高温性。

本发明提供的胶乳为含有丙烯酸酯、脂肪族共扼二烯烃、芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、不饱和羧酸和不饱和酰胺的多单体共聚物。胶乳合成时采用了反应型乳化剂、反应型防老剂。该胶乳采用适量的乳化剂和功能性单体制得，具有适宜的粒径、粘度和稳定性，用该胶乳生产的胶乳浸渍纸具有优良的耐水性和耐高温性。

具体实施方式

实施例1(以总单体加入量为100wt%计):

50L聚合釜中首先抽真空，再用氮气置换，真空度达到-0.08MPa时，加入水量为70wt%，十二烷基硫酸钠0.4wt%，烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵0.35wt%，氯化钾0.06wt%,氢氧化钠0.86wt%，甲基丙烯酸甲酯3wt%，苯乙烯12wt%，叔十二碳硫醇0.3wt%，丙烯酸2wt%，衣康酸1wt%，丙烯酰胺1wt%，丁二烯10wt%，然后开始搅拌并升温到70度，加入引发剂过硫酸铵1.5wt%维持聚合反应1小时后，将水30wt%、十二烷基硫酸钠0.3wt%，叔十二碳硫醇0.2wt%，苯乙烯34wt%，苯胺基苯基甲基丙烯酰胺0.5wt%，丁二烯25wt%，甲基丙烯酸甲酯12wt%的混合物在4小时内连续加入之后熟化3小时，聚合转化率达98%以上，加入适量氢氧化钾和消泡剂等助剂，脱除残余单体，胶乳技术指标见表2，胶乳浸渍纸技术指标见表3。

实施例2(以总单体加入量为100wt%计)

50L聚合釜中首先抽真空，再用氮气置换，真空度达到-0.08MPa时，加入水100wt%，十二烷基芳基醚磺酸钠1.0wt%，十二烷基苯磺酸钠0.2wt%，,丙烯酰胺基异丙基磺酸钠0.4wt%，氯化钾0.05wt%，氢氧化钠0.2wt%，丙烯酸丁酯8wt%，2,2′-丁叉双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)0.6wt%，苯乙烯36wt%，叔十二碳硫醇0.5wt%，丙烯酸3wt%，甲基丙烯酸甲酯20wt%，羟甲基丙烯酰胺1wt%，丁二烯,32wt%，然后开始搅拌并升温到65度，加入引发剂过硫酸铵1.0wt%聚合反应8小时，转化率达98%以上，加入适量氢氧化钾和消泡剂等助剂，脱除残余单体，胶乳技术指标见表2，胶乳浸渍纸技术指标见表3。

实施例3(以总单体加入量为100wt%计)

50L聚合釜中首先抽真空，再用氮气置换，真空度达到-0.08MPa时，加入水量为80wt%，十八烷基硫酸钠0.2wt%，烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵0.3wt%，氯化钾0.06wt%，氢氧化钠0.83wt%,a-甲基苯乙烯15wt%，叔十二碳硫醇0.3wt%，丙烯酸1.8wt%，丙烯睛8wt%，丙烯酰胺1.2wt%,丁二烯12wt%，然后开始搅拌并升温到70度，加入引发剂过硫酸铵1wt%,维持聚合反应1小时后连续加入水20wt%，十二烷基硫酸钠0.5wt%，叔十二碳硫醇0.2wt%，过硫酸铵0.2wt%，2,2′-丁叉双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)0.6wt%，苯乙烯32wt%，丁二烯30wt%的混合物继续聚合4小时，聚合转化率达98%以上，加入适量氢氧化钾和消泡剂等助剂，脱除残余单体，胶乳技术指标见表2，胶乳浸渍纸技术指标见表3。

实施例4,5.6,7采用实施例1的聚合方法分别实施，单体及助剂的加入量见表1,胶乳技术指标见表2，胶乳浸渍纸技术指标见表3。

对比例1,2,3,4采用实施例1的聚合方法分别进行，单体及助剂的加入量见表1，胶乳技术指标见表2，胶乳浸渍纸技术指标见表3。

表1 实施例1-7与比较例1-4乳化剂、防老剂及单体的加入量

表2 实施例1-7及比较例1-4所得胶乳的技术指标对比

使用SH/T1154-92方法测定固含量;使用SH/T1152-92方法测定胶乳粘度，SH/T1151-92方法测定机械稳定性，SH/T1150-92方法测定pH值，使用英国的AUTOSIZER Ⅰ Ⅰ C型粒径仪测Z均粒径。

表3 实施例1-7及比较例1-4所得胶乳制备的浸渍纸性能

耐水性：是指胶乳浸渍纸从开始接触水到纸面出现渗漏点所需的时间，一般要求大于6分钟；

抗张力、伸长率：采用济南铭威检测技术有限公司生产的DLS-3型电子纸张抗张强度试验机和试验方法测定；

150℃老化：是指将胶乳浸渍纸首先在150℃恒温烘箱中放置2小时，然后室温静置1小时后，再测试胶乳浸渍纸性能；

180℃再老化：是指将胶乳浸渍纸首先在150℃恒温烘箱中放置2小时，室温静置1小时后；再放入180℃恒温烘箱中2小时，室温静置1小时后，再测试胶乳浸渍纸性能。

本发明提供的胶乳具有适宜的粒径、粘度和稳定性，用该胶乳生产的胶乳浸渍纸具有优良的耐水性和耐高温性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。