CN109608569A - 一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备乙烯‑丙烯酸共聚物的方法。现有的国内乙烯‑丙烯酸共聚物的制备，制造反应过程涉及高压与超高压，国内迄今没有工厂生产。本发明提供了一种制备乙烯‑丙烯酸共聚物的方法，包括以下步骤：S01：得到活性聚乙烯种子乳液；S02：得到聚乙烯‑聚丙烯共聚物，S03：制备得到乙烯‑丙烯酸共聚物。本发明提供的制备乙烯‑丙烯酸共聚物的方法，不需要高温高压，制备方法简单，工艺简单填补了国内空缺。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法。
背景技术
乙烯－丙烯酸共聚物是系列化高分子聚合物，国外可供的主要产品有：乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－丙烯酸甲酯共聚物、乙烯－丙烯酸乙酯共聚物、乙烯－丙烯酸丁酯共聚物、乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物等等，由于这类物质的特殊性能，而广泛应用于包装、粉末涂层、粘合剂、热熔胶、密封材料、水性溶剂等领域。乙烯－丙烯酸酯共聚物的一般结构
支链较多，通常，在超高压下聚合制备的乙烯－丙烯酸酯共聚物的支链数相对地要多一些。乙烯－丙烯酸共聚物由于主链的饱和结构和较低的α－Ｈ含量，拥有远优于同类丙烯酸酯共聚物耐臭氧老化，耐紫外线老化的能力，更适合于用作低表面张力材料，如塑料薄膜之间的粘结和复合，塑料管材之间的粘结，防水管材的搭缝粘结。然而制造反应过程涉及高压与超高压，国内迄今没有工厂生产，所有产品均依赖进口解决。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
现有的国内乙烯-丙烯酸共聚物的制备，制造反应过程涉及高压与超高压，国内迄今没有工厂生产。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法，包括以下步骤：
S01：将1000质量份的去离子水、2.5~5质量份表面活性剂、5~10质量份适宜HLB值的非离子型表面活性剂、7.5~30质量份的相对分子质量调节剂和1.5-6.5质量份的自由基引发剂加入到反应釜中，通氮气除氧至氧含量小于5ppm，常温下高速搅拌细乳化；升温到45~80度的反应设定温度，并通入乙烯单体至设定压力3.0 MPa，开始聚合，当釜内压力下降0.1MPa后，补充乙烯单体至设定压力，反复操作；当累计单体压降为4.0~6.3MPa时，停止补充乙烯单体，继续聚合至压力下降至1.5MPa，冷却至常温结束聚合，排除未反应乙烯单体，得到活性聚乙烯种子乳液；
S02：向活性聚乙烯种子乳液中加入20~100质量份的丙烯酸单体，在常温下搅拌分散、溶胀2~5h，升温至45~80度的反应设定温度继续聚合5~10h，离心分离、干燥得到；
S03：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在甲醇和盐酸中得到质量浓度为10~15%的溶液，加入相对于甲醇和盐酸2~10%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在50~75度下水解2~8h，得到乙烯-丙烯酸共聚物。
所述的表面活性剂为辛酸铵或十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
所述的适宜HLB值的非离子型表面活性剂为正十六烷或正十六醇。
所述的相对分子质量调节剂为***胶或烷基苯磺酸钠。
所述的自由基引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
所述常温为25度。
在步骤S01中，表面活性剂质量份为3.5份，适宜HLB值的非离子型表面活性剂质量份为8份，相对分子质量调节剂质量份为4份。
所述的S02中，丙烯酸单体的质量份为60份，溶胀3h，升温65度，继续聚合6h。
将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在N,N-二甲基乙酰胺中得到质量浓度为12%的溶液，加入相对于N,N-二甲基乙酰胺溶液6%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在60度下水解6h。
3、有益效果：
本发明提供的制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法，不需要高温高压，制备方法简单，工艺简单填补了国内空缺。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明进行详细说明。
实施例1
一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法包括以下步骤：
S01：将1000质量份的去离子水、2.5质量份表面活性剂、10质量份适宜HLB值的非离子型表面活性剂、30质量份的相对分子质量调节剂和6.5质量份的自由基引发剂加入到反应釜中，通氮气除氧至氧含量3ppm，常温下高速搅拌细乳化；升温到80度的反应设定温度，并通入乙烯单体至设定压力3.0 MPa，开始聚合，当釜内压力下降0.1MPa后，补充乙烯单体至设定压力，反复操作；当累计单体压降为6.3MPa时，停止补充乙烯单体，继续聚合至压力下降至1.5MPa，冷却至常温结束聚合，排除未反应乙烯单体，得到活性聚乙烯种子乳液；
S02：向活性聚乙烯种子乳液中加入100质量份的丙烯酸单体，在常温下搅拌分散、溶胀5h，升温至80度的反应设定温度继续聚合10h，离心分离、干燥得到聚乙烯-聚丙烯共聚物；
S03：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在甲醇和盐酸中得到质量浓度为15%的溶液，加入相对于甲醇和盐酸10%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在75度下水解2h，得到乙烯-丙烯酸共聚物。
其中所述的表面活性剂为辛酸铵，所述的适宜HLB值的非离子型表面活性剂为正十六烷，所述的相对分子质量调节剂为***胶，所述的自由基引发剂为过硫酸铵。
实施例2
一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法，包括以下步骤：
S01：将1000质量份的去离子水、5质量份表面活性剂、5质量份适宜HLB值的非离子型表面活性剂、7.5质量份的相对分子质量调节剂和1.5质量份的自由基引发剂加入到反应釜中，通氮气除氧至氧含量2ppm，常温下高速搅拌细乳化；升温到45度的反应设定温度，并通入乙烯单体至设定压力3.0 MPa，开始聚合，当釜内压力下降0.1MPa后，补充乙烯单体至设定压力，反复操作；当累计单体压降为4.0MPa时，停止补充乙烯单体，继续聚合至压力下降至1.5MPa，冷却至常温结束聚合，排除未反应乙烯单体，得到活性聚乙烯种子乳液；
S02：向活性聚乙烯种子乳液中加入20质量份的丙烯酸单体，在常温下搅拌分散、溶胀2h，升温至45度的反应设定温度继续聚合5h，离心分离、干燥得到聚乙烯-聚丙烯共聚物；
S03：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在甲醇和盐酸中得到质量浓度为10~15%的溶液，加入相对于甲醇和盐酸2%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在50度下水解2h，得到乙烯-丙烯酸共聚物。
所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述的适宜HLB值的非离子型表面活性剂为正十六醇，所述的相对分子质量调节剂为烷基苯磺酸钠，所述的自由基引发剂为过硫酸钾。
实施例3
一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法，包括以下步骤：
S01：将1000质量份的去离子水、3.5质量份表面活性剂、8质量份适宜HLB值的非离子型表面活性剂、20质量份的相对分子质量调节剂和4质量份的自由基引发剂加入到反应釜中，通氮气除氧至氧含量2ppm，常温下高速搅拌细乳化；升温到45度的反应设定温度，并通入乙烯单体至设定压力3.0 MPa，开始聚合，当釜内压力下降0.1MPa后，补充乙烯单体至设定压力，反复操作；当累计单体压降为4.0MPa时，停止补充乙烯单体，继续聚合至压力下降至1.5MPa，冷却至常温结束聚合，排除未反应乙烯单体，得到活性聚乙烯种子乳液；
S02：向活性聚乙烯种子乳液中加入60质量份的丙烯酸单体，在常温下搅拌分散、溶胀3h，升温至65度的反应设定温度继续聚合6h，离心分离、干燥得到聚乙烯-聚丙烯共聚物；
S03：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在甲醇和盐酸中得到质量浓度为12%的溶液，加入相对于甲醇和盐酸6%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在60度下水解6h，得到乙烯-丙烯酸共聚物。
所述的表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵，所述的适宜HLB值的非离子型表面活性剂为正十六烷，所述的相对分子质量调节剂为***胶，所述的自由基引发剂为过硫酸铵。
通过以上三个实施例都制备得到了乙烯-丙烯酸共聚物，工艺简单，在制备过程中最高温度80度。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (9)
1.一种制备乙烯-丙烯酸共聚物的方法，包括以下步骤：
S01：将1000质量份的去离子水、2.5~5质量份表面活性剂、5~10质量份适宜HLB值的非离子型表面活性剂、7.5~30质量份的相对分子质量调节剂和1.5-6.5质量份的自由基引发剂加入到反应釜中，通氮气除氧至氧含量小于5ppm，常温下高速搅拌细乳化；升温到45~80度的反应设定温度，并通入乙烯单体至设定压力3.0 MPa，开始聚合，当釜内压力下降0.1MPa后，补充乙烯单体至设定压力，反复操作；当累计单体压降为4.0~6.3MPa时，停止补充乙烯单体，继续聚合至压力下降至1.5MPa，冷却至常温结束聚合，排除未反应乙烯单体，得到活性聚乙烯种子乳液；
S02：向活性聚乙烯种子乳液中加入20~100质量份的丙烯酸单体，在常温下搅拌分散、溶胀2~5h，升温至45~80度的反应设定温度继续聚合5~10h，离心分离、干燥得到聚乙烯-聚丙烯共聚物；
S03：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在甲醇和盐酸中得到质量浓度为10~15%的溶液，加入相对于N,N-二甲基乙酰胺溶液2~10%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在50~75度下水解2~8h，得到乙烯-丙烯酸共聚物。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于：所述的表面活性剂为辛酸铵、十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
3.根据权利1所述的方法，其特征在于：所述的适宜HLB值的非离子型表面活性剂为正十六烷或正十六醇。
4.根据权利1所述的方法，其特征在于：所述的相对分子质量调节剂为***胶或烷基苯磺酸钠。
5.根据权利1所述的方法，其特征在于：所述的自由基引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
6.如权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述常温为25度。
7.如权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于：在步骤S01中，表面活性剂质量份为3.5份，适宜HLB值的非离子型表面活性剂质量份为8份，相对分子质量调节剂质量份为20份。
8.如权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述的S02中，丙烯酸单体的质量份为60份，溶胀3h，升温65度，继续聚合6h。
9.如权利要求1-5任一权利要求所述的方法，其特征在于：将聚乙烯-聚丙烯共聚物溶解在N,N-二甲基乙酰胺中得到质量浓度为12%的溶液，加入相对于N,N-二甲基乙酰胺溶液6%质量的浓度为50wt%的NaOH水溶液，在60度下水解6h。
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