CN108203488A - 纤维密封材料用丙烯酸乳液及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于非石棉纤维复合密封材料粘接纤维用丙烯酸乳液领域,具体涉及制备一种环保型互穿聚合物网络丙烯酸乳液。本发明采用核壳乳液聚合方法合成互穿聚合物网络型丙烯酸乳液,提高了乳液固化后胶膜的力学强度,使其具有耐寒性能及粘接性能,并引入环保无毒的乳化剂和交联单体,对环境无害。
Description
技术领域
本发明属于非石棉纤维复合密封材料粘接纤维用丙烯酸乳液领域,具体涉及制备一种环保型互穿聚合物网络丙烯酸乳液。
背景技术
纤维密封材料广泛应用于汽车发动机、通用小型汽油机以及各种管道连接等的密封,一般是以橡胶、纤维、填料为主要原料制成的复合材料。石棉以其良好的耐化学腐蚀、耐热、阻燃、加工容易及成本低等独特优点,成为最理想的密封材料,但是由于在健康和环保方面存有争议,传统的含石棉密封材料已有一部分转为生产非石棉密封材料。在无石棉胶乳抄造配方中,作为纤维粘接剂的胶乳约占30~120%(相对于纤维的质量比),因此,胶乳的选择直接影响到密封垫产品的性能。
纤维密封材料由于要在极端天气下使用,故应保证其专用化学品都应在极端天气下保持强度及使用性能。其中,作为粘接纤维的丙烯酸乳液应具有以下特点:1.为了配合无石棉胶乳抄造技术,应为水乳型;2.无毒无害;3.为了能够在极端天气下使用,聚合物应具有一定的耐寒性能;4.能够在一定的离子含量下破乳,破乳后能够较好的与纤维结合;5.具有良好的粘结性能,与纤维结合力强,固化后具有一定强度。目前市售的用于密封材料的丙烯酸乳液存在着两个较大的不足,一是大部分市售丙烯酸乳液在配方及合成中使用了对环境造成一定危害的原料及助剂;二是聚合物的耐寒性能(具有较低的玻璃化转变温度)与粘接强度存在一定的矛盾,即聚合物在较低的Tg时,力学强度较低。因此,研究开发出一种环保、强度较好的丙烯酸乳液对于提高纤维密封材料质量、降低企业生产成本、取代国外进口产品、增强国内无石棉纤维密封材料的竞争力都具有深远的意义。
目前市售的丙烯酸乳液的毒害主要由合成过程中使用的乳化剂和配方中选择的自交联单体引入。乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)由于对环境存在潜在的危害,已被欧洲一些国家限制使用和生产,随着我国环保意识的逐渐增强,APEO将逐渐被替代。现今APEO的替代品是采用脂肪醇聚氧乙烯醚代替烷基酚聚氧乙烯醚结构,从而制得了很多生态环保型乳化剂。合成丙烯酸乳液的自交联单体N-羟甲基丙烯酰胺在交联成膜的过程中释放出刺激性气体甲醛,其反应式如下:
随着人们对环境保护的日益重视,开发出对环境无害的乳液产品已经成为各行业的研发热点之一。1962年,德国的Müller.E研制了一种新型交联单体——N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,制造原理是将丙烯酰胺与甲醛反应制得羟甲基丙烯酰胺,然后再经过异丁醇醚化制得(Journal organic chemist,68(1963))。交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(简称IBMA)因其在成膜时放出异丙醇气体,对环境无害,且具有胶膜柔韧、耐水性好等优点而备受关注。IBMA的交联反应式如下式:
上世纪七八十年代,Sperling等人采用乳液聚合方法合成了互穿聚合物网络,即所谓的乳液互穿聚合物网络(Latex Interpenetrating Polymer Networks,简称LIPN)。构成复合材料互穿聚合物网络的两种聚合物相均为连续相,相区尺寸小,一般在10~100nm,远小于可见光的波长,这种相结构使得两相的玻璃化转变区发生偏移并变宽,其阻尼峰既大又宽,这种结构决定了它可能兼具良好的静态和动态力学性能以及较宽的使用温度范围。这些性能决定了LIPN可以完美地解决聚合物胶膜在低Tg的条件下粘接强度较低的问题。
因此,在非石棉密封垫领域需要一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液(LIPN)——即使用硬单体作核,软单体作为壳层,可使乳胶膜在具有较低的玻璃化转变温度的同时一定程度下提高乳胶膜的力学强度,并在丙烯酸乳液共聚物中引入环保无毒的乳化剂和交联单体代替目前常用的对环境造成危害的原料。
发明内容
本发明涉及一种非石棉纤维复合密封垫粘接纤维用环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液及其制备方法。
本发明公开了一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液,其固含量为45~55wt%。其中核层聚合物的结构式如(1)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg脂肪族氧基基团中的一种,n为5000~10000的整数,m为50~200的整数,优选的n为6000~8500 的整数,m为8~12的整数。
壳层聚合物的结构式如(2)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg(相应均聚物的Tg>290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,R3为正丁氧基、正辛氧基、异辛氧基、丙氧基等低Tg(相应均聚物的Tg≤290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,0为500~4000的整数,p为5000~10000的整数,q为50~200的整数,优选的o为1000~200的整数,p为6000~8500的整数,q为8~12的整数。
合成环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液所需的替代烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的环保型乳化剂包括:AADK A REASOAP ER-10、AADK A REASOAP ER-20、AADK A REASOAPER-30、AADK A REASOAP ER-40、AADK A REASOAP SR-10、AADK A REASOAP SR-20、AADK AREASOAP SR-30、Lexxiso XP30、Lexxiso XP50、Lexxiso XP70、Lexxiso XP80、LexxisoXP90、Lexxiso TO3、Lexxiso TO5、Lexxiso TO6、Lexxiso TO7、Lexxiso TO8、Lexxiso TO9、Lexxiso TO10、RHODAFACRS-610、RHODAFACRS-710等非APEO类乳化剂。
本发明还提供了一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得核层预乳液;
(2)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、全部的低Tg丙烯酸酯衍生物、环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得壳层预乳液;
(3)上述得到的部分核层预乳液与过硫酸钠水溶液滴加至含有环保型乳化剂、过硫酸钠和碳酸氢钠的水溶液中,在一定温度下反应一段时间得到呈蓝光的种子乳液;
(4)以一定的速度滴加核层预乳液,滴加完毕后保温一段时间;
(5)以一定的速度滴加壳层预乳液,滴加完毕后保温一段时间得到呈蓝光的环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液。
本发明的优点是:用环保型乳化剂代替环境激素APEO类乳化剂,在配方设计时使用不会在加热时释放甲醛的自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺;并通过粒子设计,利用核壳聚合的方法合成出互穿聚合物网络型丙烯酸乳液,使其具对纤维有更好的结合力。
附图说明
图1:本发明实施例1制备的环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液的激光粒度分布图;
由图中可以看出,乳胶粒的粒径范围较窄,分布较均匀,乳液的平均粒径为113nm。说明反应控制平稳,制得的乳液很均匀。
图2:本发明实施例2制备的环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液的透射电镜照片;
由图中可以看出,乳液颗粒呈现比较规则的圆球型,粒径大小均匀,具有明显的核壳结构。
具体实施方式
以下的具体实施例将就本发明的乳液的制备做出详细的解释。但这些实施例并无意于以任何方式限制或限定本发明的范围,也不应认为是在提供唯一可以实践本发明的条件、参数或数据。
本发明公开了一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液,其固含量为45~55wt%。其中核层聚合物的结构式如(1)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg脂肪族氧基基团中的一种,n为5000~10000的整数,m为50~200的整数,优选的n为6000~8500的整数,m为8~12的整数。
壳层聚合物的结构式如(2)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg(相应均聚物的Tg>290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,R3为正丁氧基、正辛氧基、异辛氧基、丙氧基等低Tg(相应均聚物的Tg≤290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,0为500~4000的整数,p为5000~~10000的整数,q为50~200的整数,优选的o为1000~200的整数,p为6000~8500的整数,q为8~12的整数。
合成环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液所需的替代烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的环保型乳化剂包括:AADK A REASOAP ER-10、AADK A REASOAP ER-20、AADK A REASOAPER-30、AADK A REASOAP ER-40、AADK A REASOAP SR-10、AADK A REASOAP SR-20、AADK AREASOAP SR-30、Lexxiso XP30、Lexxiso XP50、Lexxiso XP70、Lexxiso XP80、LexxisoXP90、Lexxiso TO3、Lexxiso TO5、Lexxiso TO6、Lexxiso TO7、Lexxiso TO8、Lexxiso TO9、Lexxiso TO10、RHODAFACRS-610、RHODAFACRS-710等非APEO类乳化剂。
本发明还提供了一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得核层预乳液;
(2)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、全部的低Tg丙烯酸酯衍生物、环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得壳层预乳液;
(3)上述得到的部分核层预乳液与过硫酸钠水溶液滴加至含有环保型乳化剂、过硫酸钠和碳酸氢钠的水溶液中,在一定温度下反应一段时间得到呈蓝光的种子乳液;
(4)以一定的速度滴加核层预乳液,滴加完毕后保温一段时间;
(5)以一定的速度滴加壳层预乳液,滴加完毕后保温一段时间得到呈蓝光的环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(1)、(2)(3)中,所使用的环保型乳化剂为AADK A REASOAP ER-10、AADK A REASOAP ER-20、AADK AREASOAP ER-30、AADK A REASOAP ER-40、AADK A REASOAP SR-10、AADK A REASOAP SR-20、AADK A REASOAP SR30、Lexxiso XP30、Lexxiso XP50、Lexxiso XP70、Lexxiso XP80、Lexxiso XP90、Lexxiso TO3、Lexxiso TO5、Lexxiso TO6、Lexxiso TO7、Lexxiso TO8、Lexxiso TO9、Lexxiso TO10、RHODAFACRS-610、RHODAFACRS-710、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基二苯醚二磺酸钠(DSB)等非APEO类乳化剂中的一种或几种,乳化剂的用量在1~5wt%。
本发明所述的环保型自交联单体为N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,其含量占步骤(1)、(2)中溶液重量的0.5%~5%(wt/v),优选为1.0%~2.5%(wt/v)。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(1)中,所使用的丙烯酸酯衍生物为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等高Tg丙烯酸酯衍生物中的一种或几种。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(2)中,所使用的丙烯酸酯衍生物为丙烯酸正丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸月桂酯等低Tg丙烯酸酯衍生物中的一种或几种。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(3)中,核层预乳液的加入量为5~15wt%(对比总预乳液质量),优选8~10wt%;反应温度为75~85℃,优选为78~80℃;反应时间为20~60min,优选为30~40min。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(4)中,滴加时间为20~80min,优选40~50min。
本发明所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(5)中,滴加时间为2~4h,优选2.5~3.5h;保温时间为30~80min,优选50~70min。
按本发明所述方法制得的丙烯酸乳液,其聚合物的分子量Mn为1.0×106~2.0×106,优选为1.4×106~1.6×106,分散度Mw/Mn优选为1.2~2.0。
以下实施例和对比例中:
甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、过硫酸钾、过硫酸钠、碳酸氢钠购于国药集团化学试剂公司;N-异丁氧基甲基丙烯酰胺Aldrich;乳化剂AADK AREASOAP ER-10、AADK A REASOAP ER-20、AADK A REASOAP ER-30、AADK A REASOAP ER-40、AADK A REASOAP SR-10、AADK A REASOAP SR-20、AADK A REASOAP SR-30购于南京磬海商贸有限公司;Lexxiso XP30、Lexxiso XP50、Lexxiso XP70、Lexxiso XP80、Lexxiso XP90、Lexxiso TO3、Lexxiso TO5、Lexxiso TO6、Lexxiso TO7、Lexxiso TO8、Lexxiso TO9、Lexxiso TO 10、RHODAFACRS-610、RHODAFACRS-710购于上海德茂化工有限公司;乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基二苯醚二磺酸钠(DSB)购于山东鲁科化工有限责任公司。
聚合物分子量和分子量分布用凝胶渗透色谱和多角度静态激光光散射连用Waters 410GPC测定,以四氢呋喃(THF)为溶剂,流速为1.0L/min并以聚苯乙烯为标准物;透气量由宁波纺织仪器厂YG461E数字式透气量仪测试,压差为13Pa,喷嘴号为6#;抗张强度采用国标GB/T 12914-2008方法,使用四川长江造纸仪器有限责任公司生产的DCP-KZ1000型号电脑测控抗张试验机测试。耐破度采用国标GB/T 454-2002方法,使用四川长江造纸仪器有限责任公司生产的DCP-NPY1200型号电脑测控纸张耐破度仪测试。
实施例1:用于说明乳液及其制备方法
1.预乳化阶段
将0.6g Lexxiso TO7、0.6g乳化剂SDS溶于30ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入80.0g甲基丙烯酸甲酯、0.45g甲基丙烯酸、0.45g丙烯酸、1.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到核层预乳液。
将1.5g Lexxiso TO7、1.5g乳化剂SDS溶于70ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入20.0g甲基丙烯酸甲酯、190g丙烯酸正丁酯、1.05g甲基丙烯酸、1.05g丙烯酸、3.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到壳层预乳液。
2.主反应阶段
在装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的1000ml容量的多口瓶中,将0.8gLexxiso TO7、0.8g乳化剂SDS、0.8g过硫酸钠和1.5g碳酸氢钠溶于150ml去离子水中,搅拌并升温到80℃;加入8%的预乳液,控制温度在78~82℃,反应1h至乳液呈蓝光;剩余的预乳液以恒定速度在4h左右滴加完毕,同时滴加1.6g过硫酸钠水溶液,并在此温度下另反应1h。
3.后处理阶段
升温至85℃,保温1h至无单体回流;降温至40℃以下,过滤出料。得到丙烯酸乳液。
固含量为51.1%,Mn=1.4×106,Mw/Mn=1.5,Tg=-15℃,粒径d(0.5)=113nm。
实施例2:
1.预乳化阶段
将0.7g乳化剂AADK A REASOAP ER-20、0.7g乳化剂AADK A REASOAP SR-20溶于30ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入80.0g甲基丙烯酸乙酯、0.45g甲基丙烯酸、0.45g丙烯酸、1.2g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到核层预乳液。
将2.0g乳化剂AADK A REASOAP ER-20、2.0g乳化剂AADK A REASOAP SR-20溶于70ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入20.0g甲基丙烯酸乙酯、190g丙烯酸异辛酯、1.05g甲基丙烯酸、1.05g丙烯酸、3.0g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到壳层预乳液。
2.主反应阶段
在装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的1000ml容量的多口瓶中,将1.2g乳化剂AADK A REASOAP ER-20、1.2g乳化剂AADK A REASOAP SR-20、0.8g过硫酸钾和1.5g碳酸氢钠溶于150ml去离子水中,搅拌并升温到80℃;加入8%的预乳液,控制温度在80~84℃,反应1h至乳液呈蓝光;剩余的预乳液以恒定速度在4h左右滴加完毕,同时滴加1.6g过硫酸钾水溶液,并在此温度下另反应1h。
3.后处理阶段
升温至85℃,保温1h至无单体回流;降温至40℃以下,过滤出料。得到丙烯酸乳液。
固含量为52.3%,Mn=1.6×106,Mw/Mn=1.4,Tg=-10℃,粒径d(0.5)=99nm。
实施例3:
1.预乳化阶段
将0.6g乳化剂RHODAFACRS-610、0.6g乳化剂DSB溶于30ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入70.0g丙烯酸甲酯、0.45g甲基丙烯酸、0.45g丙烯酸、1.6g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到核层预乳液。
将1.7g乳化剂RHODAFACRS-610、1.7g乳化剂DSB溶于70ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入20.0g丙烯酸甲酯、20g甲基丙烯酸甲酯、170g丙烯酸月桂酯、1.05g甲基丙烯酸、1.05g丙烯酸、3.2g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到壳层预乳液。
2.主反应阶段
在装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的1000ml容量的多口瓶中,将1.0g乳化剂RHODAFACRS-610、1.0g乳化剂DSB、0.8g过硫酸钾和1.5g碳酸氢钠溶于150ml去离子水中,搅拌并升温到80℃;加入6%的预乳液,控制温度在80~84℃,反应45min至乳液呈蓝光;剩余的预乳液以恒定速度在3h左右滴加完毕,同时滴加2.0g过硫酸钾水溶液,并在此温度下另反应1h。
3.后处理阶段
升温至88℃,保温1h至无单体回流;降温至40℃以下,过滤出料。得到丙烯酸乳液。
固含量为50.7%,Mn=1.2×106,Mw/Mn=1.7,Tg=-12℃,粒径d(0.5)=101nm。
实施例4:
1.预乳化阶段
将0.8g AADK A REASOAP ER-30、0.6g乳化剂DSB溶于25ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入85.0g甲基丙烯酸甲酯、0.45g甲基丙烯酸、0.45g丙烯酸、1.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到核层预乳液。
将1.5g AADK A REASOAP ER-30、1.5g乳化剂DSB溶于75ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入20.0g甲基丙烯酸乙酯、185g丙烯酸正辛酯、1.05g甲基丙烯酸、1.05g丙烯酸、3.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到壳层预乳液。
2.主反应阶段
在装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的1000ml容量的多口瓶中,将0.8gAADK A REASOAP ER-30、0.8g乳化剂DSB、0.8g过硫酸钾和1.0g碳酸氢钠溶于150ml去离子水中,搅拌并升温到80℃;加入10%的预乳液,控制温度在80~85℃,反应1h至乳液呈蓝光;剩余的预乳液以恒定速度在3h左右滴加完毕,同时滴加1.6g过硫酸钾水溶液。
3.后处理阶段
升温至88℃,保温1h至无单体回流;降温至40℃以下,过滤出料。得到丙烯酸乳液。
固含量为50.5%,Mn=1.7×106,Mw/Mn=1.3,Tg=-13℃,粒径d(0.5)=110nm。
实施例5:
1.预乳化阶段
将0.9g Lexxiso XP70、0.7g乳化剂DSB溶于25ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入90.0g丙烯酸甲酯、0.45g甲基丙烯酸、0.45g丙烯酸、1.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到核层预乳液。
将1.4g Lexxiso XP70、1.4g乳化剂DSB溶于75ml去离子水中,快速搅拌5min后在搅拌中缓慢加入20.0g甲基丙烯酸甲酯、185g丙烯酸异辛酯、1.05g甲基丙烯酸、1.05g丙烯酸、3.5g N-异丁氧基甲基丙烯酰胺,全部加完后搅拌30min,得到壳层预乳液。
2.主反应阶段
在装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的1000ml容量的多口瓶中,将0.8gLexxiso XP70、0.8g乳化剂DSB、0.8g过硫酸钾和1.0g碳酸氢钠溶于150ml去离子水中,搅拌并升温到80℃;加入10%的预乳液,控制温度在80~85℃,反应1h至乳液呈蓝光;剩余的预乳液以恒定速度在2.5h左右滴加完毕,同时滴加1.2g过硫酸钾水溶液。
3.后处理阶段
升温至90℃,保温1h至无单体回流;降温至40℃以下,过滤出料。得到丙烯酸乳液。
固含量为51.2%,Mn=1.3×106,Mw/Mn=1.5,Tg=-15℃,粒径d(0.5)=106nm。
Claims (6)
1.一种纤维密封材料用丙烯酸乳液及其合成方法,其中丙烯酸乳液特征在于:所述的丙烯酸乳液,其中核层聚合物的结构式如(1)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg脂肪族氧基基团中的一种,n为5000~10000的整数,m为50~200的整数;
壳层聚合物的结构式如(2)所示:
其中,R1为-CH3或H,R2为甲氧基、乙氧基等高Tg(相应均聚物的Tg>290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,R3为正丁氧基、正辛氧基、异辛氧基、丙氧基等低Tg(相应均聚物的Tg≤290K)脂肪族氧基基团中的一种或几种,0为500~4000的整数,p为5000~10000的整数,q为50~200的整数。
2.如权利要求1所述的环保型丙烯酸乳液,其特征在于,所述聚合物的含量为45~55wt%,助剂的含量为1~6%。
3.如权利要求1所述的丙烯酸乳液的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、占溶液重量的0.5%~5%(wt/v)的环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得核层预乳液;
(2)将相应的部分高Tg丙烯酸酯衍生物、全部的低Tg丙烯酸酯衍生物、占溶液重量的0.5%~5%(wt/v)的环保型自交联单体N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)、环保型乳化剂分散在水中,制得壳层预乳液;
(3)将上述得到的核层预乳液5~15wt%(对比总预乳液质量)与过硫酸钠水溶液滴加至含有环保型乳化剂、过硫酸钠和碳酸氢钠的水溶液中,在75~85℃反应20~60min得到呈蓝光的种子乳液;
(4)滴加核层预乳液,时间为20~80min,滴加完毕后保温30~80min;
(5)滴加壳层预乳液,时间为2~4h,滴加完毕后保温30~80min得到呈蓝光的环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液。
4.如权利要求3所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(1)、(2)、(3)中,所使用的环保型乳化剂为AADK A REASOAP ER-10、AADK A REASOAP ER-20、AADK AREASOAP ER-30、AADK A REASOAP ER-40、AADK A REASOAP SR-10、AADK A REASOAP SR-20、AADK A REASOAP SR30、Lexxiso XP30、Lexxiso XP50、Lexxiso XP70、Lexxiso XP80、Lexxiso XP90、Lexxiso TO3、Lexxiso TO5、Lexxiso TO6、Lexxiso TO7、Lexxiso TO8、Lexxiso TO9、Lexxiso TO10、RHODAFACRS-610、RHODAFACRS-710、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基二苯醚二磺酸钠(DSB)等非APEO类乳化剂中的一种或几种,乳化剂的用量在1~5wt%。
5.如权利要求3所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(1)中,所使用的丙烯酸酯衍生物为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等高Tg丙烯酸酯衍生物中的一种或几种。
6.如权利要求3所述的一种环保型互穿聚合物网络型丙烯酸乳液制备步骤(2)中,所使用的丙烯酸酯衍生物为丙烯酸正丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸月桂酯等低Tg丙烯酸酯衍生物中的一种或几种。
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