CN111978458B - 非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法 - Google Patents

非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于水性涂料、纺织品印花、水性树脂涂层等加工领域的缔合型聚丙烯酸增稠剂，公开了一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法。该方法包括：原料准备、单体乳液制备、水相制备、油相制备、预乳液制备、反相乳液聚合和乳液转相。该方法在增稠剂分子的侧向引入羟基、混合长链烷基、聚醚等非离子链节和基团，改善增稠剂的耐电解质性能；将部分疏水性改性单体制备成多核乳液，使之与丙烯酸具有更好的共聚性能；将疏水性改性单体分别配置于油、水两相，控制其在增稠剂分子结构中“两端”的分布；特殊聚合单体的使得增稠剂分子所含酯基极少且被长链烷基“遮蔽”，其分子内氢键得到显著抑制，有利于增稠剂的分子间缔合作用。

Description

非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于水性涂料、纺织品印花、水性树脂涂层等加工领域的缔合型聚丙烯酸增稠剂，具体涉及一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法。
背景技术
作为水性涂料、纺织品印花、水性树脂涂层等加工领域不可或缺且用量最大的高分子增稠剂始终都是人们关注的重点。由于天然高分子增稠剂资源短缺且存在性能缺陷，因此合成高分子增稠剂的发展非常重要。然而，合成聚丙烯酸高分子增稠剂“用量大、耐碱差、不耐盐”等问题却始终没有得到很好地解决。为解决这些问题，目前对聚丙烯酸增稠剂的改性方法主要有：引入非离子单体，适度引入非离子链节可改善增稠剂耐电解质和吸水性能；提高亲水性，通过提高亲水性不仅可以提高增稠剂的增稠力，还可以提高耐电解质性能；引入长链疏水性单体，向增稠剂聚合物上引入疏水性长链可提高聚丙烯酸增稠剂的耐盐性；制备两性高聚物，这种物质具有反聚电解质溶液行为。尽管如此，以下相关技术问题仍没有得到很好的解决：增稠剂缔合结构创新，以有效抑制其分子内缔合并强化其分子间缔合作用；长链聚醚、长链烷基及聚醚交链的接入技术暨改性单体与丙烯酸单体的共聚技术；物理、化学性质差异较大的单体(如长链烷基单体与丙烯酸单体)之间反应的差异性也较大，需解决增稠剂分子亲水及疏水结构分布控制的技术方法；增稠剂结构创新暨阳离子基团(叔氨或季铵)的接入方法；强酸性基团及混合阴离子基团(磺酸基、羧酸基、一元羧酸、多元羧酸等)的选择、配比及其与增稠剂主要应用性能之间的关系等。
目前，聚丙烯酸增稠剂的制备方法包括以下几种：
1、长链烷基与中性侧基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，它的原料包括聚合单体、改性单体、辅助剂，其中：聚合单体为α-甲基丙烯酸；改性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、邻苯二甲酸二烯丙酯；辅助剂为过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、吐温60等。
如郭玉杰所著“疏水改性聚丙烯酸类增稠剂的合成”(《山东化工》2011年40卷第3期)公开的长链烷基与中性侧基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，向聚丙烯酸增稠剂分子结构中，以丙烯酸十八烷基酯引入长链烷基、以丙烯酸乙酯及丙烯酸丁酯引入中性侧基、以邻苯二甲酸二烯丙酯引入交联结构，合成了耐盐型聚丙烯酸增稠剂。
该方法制备出的耐盐型聚丙烯酸增稠剂增稠剂性能较好，并具有一定的耐盐性。然而，由于丙烯酸十八酯为强疏水性单体，以文献反映的制备技术与工艺很难使之有效地与强亲水性单体α-甲基丙烯酸共聚，更谈不上控制其在增稠剂分子结构上的分布，导致增稠剂结构呈现多样化，综合性能欠佳；另外，通过丙烯酸十八酯引入的侧链烷基链节较长且缺乏分散性，可能导致增稠剂分子内缔合且其分子间的缔合结构具有一定缺陷；同时，在由丙烯酸乙酯及丙烯酸丁酯向增稠剂分子上引入中性侧基的同时，也在其侧向引入了较多的酯基，导致其分子内缔合作用被加强；最后，由聚合主单体α-甲基丙烯酸向增稠剂分子侧向引入了大量的甲基，导致其对羧基的屏蔽作用过强，增稠能力下降。
2、长链烷基与中性及阳离子侧基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，它的原料包括聚合单体、改性单体、辅助剂，其中：聚合单体为丙烯酸；改性单体为丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺；辅助剂为Span 80、Tween 80、过硫酸铵、氢氧化钠等。
如程双会、张志、庄勤亮等所著“印花用耐盐型合成增稠剂的制备及性能”(《印染》2018年第20期)公开的长链烷基与中性及阳离子侧基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，向聚丙烯酸增稠剂分子结构中，以丙烯酸十八酯引入长链烷基、以丙烯酸丁酯引入中性侧基、以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵引入阳离子侧基、以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺引入交联结构，合成了耐盐型聚丙烯酸增稠剂。
该方法制备出的耐盐型聚丙烯酸增稠剂增稠性能较好，并具有一定的耐盐性和反电解质性能。然而，由于丙烯酸十八酯为强疏水性单体，以文献反映的制备技术与工艺很难使之有效地与强亲水性单体丙烯酸共聚，更谈不上控制其在增稠剂分子结构上的分布，导致增稠剂结构呈现多样化，综合性能欠佳；另外，通过丙烯酸十八酯引入的侧链烷基链节较长且缺乏分散性，可能导致增稠剂分子内缔合且其分子间的缔合结构具有一定缺陷；同时，在由丙烯酸丁酯向增稠剂分子上引入中性侧基的同时，也在其侧向引入了较多的酯基，导致由于氢键作用的分子内缔合被加强；最后，增稠剂的侧长链结构较为单调且分布也不均匀，因此不能充分地屏蔽增稠剂的“离子效应”。
3、长链烷基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，它的原料包括聚合单体、改性单体、辅助剂，其中：聚合单体为丙烯酸；改性单体为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸月桂酯；辅助剂为Span80、Tween80、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、过硫酸铵等。
如段鹏真、张军燚、张玲玲所著“耐电解质疏水缔合增稠剂的制备”(《浙江理工大学学报自然科学版》2016年35卷第2期)公开的长链烷基改性的聚丙烯酸耐盐增稠剂的制备方法，向聚丙烯酸增稠剂分子结构中，以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺引入交联结构、以具有不同烷基长链的丙烯酸长链烷基酯混合物引入差异化烷基侧长链，合成了耐盐型聚丙烯酸增稠剂。
该方法制备出的耐盐型聚丙烯酸增稠剂的耐盐性优于使用单一疏水单体改性的聚丙烯酸增稠剂。然而，由于丙烯酸长链烷基酯为强疏水性单体，以文献反映的制备技术与工艺很难使之有效地与强亲水性单体丙烯酸共聚，更谈不上控制其在增稠剂分子结构上的分布，导致增稠剂结构呈现多样化，综合性能欠佳；同时，增稠剂的侧向结构缺少中性基团，因此不能充分地屏蔽增稠剂的“离子效应”。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂及其制备方法。采用该方法制备的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂产品可用于水性涂料、纺织品印花、水性树脂涂层等。本发明中，在传统聚丙烯酸增稠剂分子的侧向引入了羟基、混合长链烷基、聚醚等非离子链节和基团，有效改善了增稠剂的耐电解质性能；将部分疏水性改性单体制备成多核乳液，使之与丙烯酸具有更好的共聚性能；将疏水性改性单体分别配置于油、水两相，达到控制其在增稠剂分子结构中“两端”分布的目的；此外，特殊聚合单体的采用使得增稠剂分子所含酯基极少且被长链烷基“遮蔽”，因此其分子内氢键得到了显著抑制，有利于增稠剂的分子间缔合作用。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)原料准备：所述原料含有聚合单体、改性单体和辅助剂；
聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸和顺-2-丁烯-1,4-二醇；改性单体包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸长链烷基酯；辅助剂包括纯水、氨水、亲水乳化剂、煤油、亲油乳化剂、稳定剂、氧化引发剂、还原引发剂、转相乳化剂、阻聚剂和链转移剂；
丙烯酸长链烷基酯为烷基链长为C12～18的丙烯酸烷基酯中的2种的混合物，且两者的长链烷基相差4～6个碳长；
氨水为质量百分浓度为18-23wt％的氨水；
亲水乳化剂为吐温系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差4～6；
亲油乳化剂为司盘系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差2～3；
稳定剂为长链烷基乙烯基聚醚中的1种，且烷基链长为C12～18、EO数为12～18；
氧化引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；
还原引发剂为亚硫酸氢钠；
转相乳化剂为HLB值为13～15的非离子表面活性剂中的1种；
阻聚剂为浓度为0.8-1.2g/L的对苯二酚的二甲苯溶液；
链转移剂为烷基链长为C10～16的脂肪族硫醇中的1种；
各组份的用量为：丙烯酸为占聚合单体总质量的80～90％、甲基丙烯酸为占聚合单体总质量的4～12％、顺-2-丁烯-1,4-二醇为占聚合单体总质量的4～8％；N,N-亚甲基双丙烯酰胺为聚合单体总质量的0.1～0.2％、丙烯酰胺为聚合单体总质量的2～3％、丙烯酸长链烷基酯为聚合单体总质量的1～2％，其中：丙烯酸、甲基丙烯酸、顺-2-丁烯-1,4-二醇占比加和为100％，丙烯酸长链烷基酯混合物中两者质量比为1:1；
纯水的用量为聚合单体和改性单体总质量的1.5～2倍；
氨水的用量为聚合单体总质量的0.7～1.1倍或控制为中和聚合单体混合物为pH6～7；
亲水乳化剂的用量为丙烯酸长链烷基酯总质量的20～25％，且亲水乳化剂中任一组份的占比不小于亲水乳化剂总质量的30％；
煤油的用量为纯水质量的0.5～0.6倍；
亲油乳化剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的9～12％，且亲油乳化剂中任一组份的占比不小于亲油乳化剂总质量的25％；
稳定剂的用量为聚合单体总质量的0.5～0.7％；
氧化引发剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.4～0.5％；
还原引发剂的用量为氧化引发剂质量的15～20％；
转相乳化剂的用量为亲油乳化剂总质量的1.5～1.8倍；
阻聚剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.05～0.08％；
链转移剂的用量为氧化引发剂质量的15～25％；
(2)单体乳液的制备：将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(3)水相的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(4)油相的制备：将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(5)预乳液的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂和部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(6)反相乳液聚合：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(7)乳液转相：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
优选地，所述步骤(2)具体为：
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至40～50℃后，投入总量40～60％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为40～50℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
优选地，所述步骤(3)具体为：
(3.1)控制体系温度不高于40℃，将所有聚合单体溶于总量75～80％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6-7；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
优选地，所述步骤(4)具体为：
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
优选地，所述步骤(5)具体为：
(5.1)控制体系温度40～50℃，将步骤(3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化20～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
优选地，所述步骤(6)具体为：
(6.1)搅拌并逐渐升温至55～65℃，向非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为60～70℃，在80～100min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至65-75℃，继续保温反应70～100min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
优选地，所述步骤(7)具体为：
(7.1)关闭氮气，降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌20～30min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
优选地，所述氨水为质量百分浓度为21wt％的氨水。
优选地，所述阻聚剂为浓度为1g/L的对苯二酚的二甲苯溶液。
本发明第二方面提供上述方法制备得到的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂。
与现有技术相比，本发明方法具有以下优点和特点：
1、本发明中，在传统聚丙烯酸增稠剂分子的侧向引入了羟基、长链烷基、聚醚等非离子链节和基团，侧链结构丰富。这些侧链和侧基对增稠剂分子上的阴离子基团具有较好的隔离作用，弱化了其“离子效应”，有效改善了增稠剂的耐电解质性能。
2、本发明中，采用顺-2-丁烯-1,4-二醇替代传统的丙烯酸羟烷基酯向增稠剂分子侧向引入羟基。由于在向增稠剂分子链侧向引入羟基的同时未带入酯基，因此其分子内氢键暨分子内缔合得到了显著的抑制，有利于增稠剂的分子间缔合作用。
3、本发明中，采用混合丙烯酸长链烷基酯向增稠剂分子链侧向引入多样化(长短不一)的长链烷基，有助于抑制增稠剂的分子内缔合并改善增稠剂分子间缔合结构的完整性、缔合结构更加均匀，加之具有较短烷基链节的丙烯酸烷基酯与丙烯酸的共聚性更好，对其上离子基团的屏蔽效果更佳，因此增稠剂的耐盐性更好。
4、本发明中，采用长链烷基乙烯基聚醚向增稠剂分子链侧向引入聚醚与长链烷基嵌段链节，既有助于乳液聚合反应的平稳进行，也由于其与丙烯酸的共聚性更好，对其上离子基团的屏蔽效果更佳，因此增稠剂的耐盐性更好。
5、本发明中，将部分丙烯酸长链烷基酯制备成O/W/O多核乳液，使之与丙烯酸具有更好的共聚性能；同时，将剩余丙烯酸长链烷基酯溶于油相，使之与乳胶粒界面上的增稠剂分子链末端发生接枝反应。即，将丙烯酸长链烷基酯改性单体分别配置于油、水两相，使其与丙烯酸共聚并控制其在增稠剂分子结构中“两端”分布，以强化增稠剂的分子间缔合作用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)原料准备：所述原料含有聚合单体、改性单体和辅助剂；
聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸和顺-2-丁烯-1,4-二醇；改性单体包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸长链烷基酯；辅助剂包括纯水、氨水、亲水乳化剂、煤油、亲油乳化剂、稳定剂、氧化引发剂、还原引发剂、转相乳化剂、阻聚剂和链转移剂；
丙烯酸长链烷基酯为烷基链长为C12～18的丙烯酸烷基酯中的2种的混合物，且两者的长链烷基相差4～6个碳长；
氨水为质量百分浓度为18-23wt％的氨水；
亲水乳化剂为吐温系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差4～6；
亲油乳化剂为司盘系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差2～3；
稳定剂为长链烷基乙烯基聚醚中的1种，且烷基链长为C12～18、EO数为12～18；
氧化引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；
还原引发剂为亚硫酸氢钠；
转相乳化剂为HLB值为13～15的非离子表面活性剂中的1种；
阻聚剂为浓度为0.8-1.2g/L的对苯二酚的二甲苯溶液；
链转移剂为烷基链长为C10～16的脂肪族硫醇中的1种；
各组份的用量为：丙烯酸为占聚合单体总质量的80～90％、甲基丙烯酸为占聚合单体总质量的4～12％、顺-2-丁烯-1,4-二醇为占聚合单体总质量的4～8％；N,N-亚甲基双丙烯酰胺为聚合单体总质量的0.1～0.2％、丙烯酰胺为聚合单体总质量的2～3％、丙烯酸长链烷基酯为聚合单体总质量的1～2％，其中：丙烯酸、甲基丙烯酸、顺-2-丁烯-1,4-二醇占比加和为100％，丙烯酸长链烷基酯混合物中两者质量比为1:1；
纯水的用量为聚合单体和改性单体总质量的1.5～2倍；
氨水的用量为聚合单体总质量的0.7～1.1倍或控制为中和聚合单体混合物为pH6～7；
亲水乳化剂的用量为丙烯酸长链烷基酯总质量的20～25％，且亲水乳化剂中任一组份的占比不小于亲水乳化剂总质量的30％；
煤油的用量为纯水质量的0.5～0.6倍；
亲油乳化剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的9～12％，且亲油乳化剂中任一组份的占比不小于亲油乳化剂总质量的25％；
稳定剂的用量为聚合单体总质量的0.5～0.7％；
氧化引发剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.4～0.5％；
还原引发剂的用量为氧化引发剂质量的15～20％；
转相乳化剂的用量为亲油乳化剂总质量的1.5～1.8倍；
阻聚剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.05～0.08％；
链转移剂的用量为氧化引发剂质量的15～25％；
(2)单体乳液的制备：将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(3)水相的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(4)油相的制备：将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(5)预乳液的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂和部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(6)反相乳液聚合：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(7)乳液转相：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
在优选地实施方式中，所述丙烯酸长链烷基酯为丙烯酸18酯和丙烯酸14酯的混合物，丙烯酸18酯和丙烯酸12酯的混合物，或者丙烯酸16酯和丙烯酸12酯的混合物。
在优选地实施方式中，所述亲水乳化剂可以为Tween60(HLB14.9)和Tween61(HLB9.6)的混合物，Tween40(HLB15.6)和Tween65(HLB10.5)的混合物，或者Tween80(HLB15)和Tween81(HLB10)的混合物。
在优选地实施方式中，所述亲油乳化剂为Span80(HLB4.3)和Span40(HLB6.7)的混合物，Span60(HLB4.7)和Span40(HLB6.7)的混合物，或者Span60(HLB4.7)和Span40(HLB6.7)的混合物。
在本发明所述的方法中，所述稳定剂为长链烷基乙烯基聚醚中的1种，且烷基链长为C12～18、EO数为12～18，即CH2＝CH(C2H4O)12～18(CH2)11～17CH3。在优选的实施方式中，所述稳定剂为14烷基乙烯基聚乙二醇600、16烷基乙烯基聚乙二醇600或18烷基乙烯基聚乙二醇700。
在优选的实施方式中，所述链转移剂为烷基链长为C14烷基硫醇、C12烷基硫醇或C16烷基硫醇。
在具体的实施方式中，所述亲水乳化剂的用量可以为丙烯酸长链烷基酯总质量的20％、21％、22％、23％、24％或25％。
在具体的实施方式中，所述亲油乳化剂的用量可以为聚合单体和改性单体总质量的9％、10％、11％或12％。
在具体的实施方式中，所述还原引发剂的用量可以为氧化引发剂质量的15％、16％、17％、18％、19％或20％。
在具体的实施方式中，所述链转移剂的用量可以为氧化引发剂质量的15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％。
在优选的实施方式中，所述步骤(2)具体为：
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至40～50℃后，投入总量40～60％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为40～50℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
在具体的实施方式中，在(2.1)中，所述丙烯酸长链烷基酯的用量可以为原料中丙烯酸长链烷基酯总质量的40％、45％、50％、55％或60％。
在优选的实施方式中，所述步骤(3)具体为：
(3.1)控制体系温度不高于40℃，将所有聚合单体溶于总量75～80％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6-7；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
进一步优选地，在(3.1)中，控制体系温度不高于35～40℃。
在优选的实施方式中，所述步骤(4)具体为：
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
优选的实施方式中，所述步骤(5)具体为：
(5.1)控制体系温度40～50℃，将步骤(3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化20～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
进一步优选地，在(5.1)中，均质乳化的时间为25～30min。
在优选的实施方式中，所述步骤(6)具体为：
(6.1)搅拌并逐渐升温至55～65℃，向非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为60～70℃，在80～100min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至65-75℃，继续保温反应70～100min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
在优选的实施方式中，步骤(7)接着步骤(6)进行，所述步骤(7)具体为：
(7.1)关闭氮气，将步骤(6)所得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌20～30min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
在本发明所述的方法中，所述氨水为质量百分浓度为18-23wt％的氨水具体的，质量百分浓度可以为18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％或23wt％，最优选为所述氨水为质量百分浓度为21wt％的氨水。
在优选的情况下，所述阻聚剂为浓度为1g/L的对苯二酚的二甲苯溶液。
本发明第二方面提供上述方法制备得到的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂。
本发明所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂，可广泛用于水性涂料、纺织品印花、水性树脂涂层等领域，产品具有增稠能力强、流变性好、洗脱率高、耐盐性好等优点。储存条件为：成品须于阴凉、干燥处密封保存。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
表1
Figure BDA0002667683170000151
实施例1
(1)原料准备，所述原料的具体选择和用量如表1所示；
(2)单体乳液制备的步骤，该步骤将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至45～50℃后，投入总量40％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为45～50℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
(3)水相制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(3.1)控制体系温度不高于35～40℃，将所有聚合单体溶于总量75％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6.4±0.1；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
(4)油相制备的步骤，该步骤将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
(5)预乳液制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂、部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(5.1)控制体系温度45～50℃，将步骤(3.3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化25～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
(6)反相乳液聚合的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(6.1)搅拌并逐渐升温至60～65℃，向预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为65～70℃，在90～100min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至70-75℃，继续保温反应70～80min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
(7)乳液转相的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
(7.1)关闭氮气，降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌25min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
实施例2
(1)原料准备，所述原料的具体选择和用量如表1所示；
(2)单体乳液制备的步骤，该步骤将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至45±2℃后，投入总量50％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为45±2℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
(3)水相制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(3.1)控制体系温度不高于35～40℃，将所有聚合单体溶于总量80％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6.5±0.2；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
(4)油相制备的步骤，该步骤将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
(5)预乳液制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂、部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(5.1)控制体系温度45±2℃，将步骤(3.3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化25～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
(6)反相乳液聚合的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(6.1)搅拌并逐渐升温至60±2℃，向预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为65±2℃，在90min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至70±2℃，继续保温反应80～90min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
(7)乳液转相的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
(7.1)关闭氮气，降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌25～30min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
实施例3
(1)原料准备，所述原料的具体选择和用量如表1所示；
(2)单体乳液制备的步骤，该步骤将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至40～45℃后，投入总量60％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为40～45℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
(3)水相制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(3.1)控制体系温度不高于35～40℃，将所有聚合单体溶于总量80％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6.6±0.1；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
(4)油相制备的步骤，该步骤将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
(5)预乳液制备的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂、部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(5.1)控制体系温度40～45℃，将步骤(3.3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4.2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化25～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
(6)反相乳液聚合的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(6.1)搅拌并逐渐升温至55～60℃，向预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为62～65℃，在80～90min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至68±2℃，继续保温反应90～100min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
(7)乳液转相的步骤，该步骤将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
(7.1)关闭氮气，降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌25～30min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
对比例1
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，使用相同质量的丙烯酸羟烷基酯替代顺-2-丁烯-1,4-二醇。
对比例2
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，使用相同质量的丙烯酸18酯替代丙烯酸14酯和丙烯酸18酯的混合物。
测试例
1、粘度和印花粘度指数(PVI)测试
盐后粘度及印花粘度指数(PVI)测试溶液配制：准确称取289.8g水和1.20g氯化钠于500ml烧杯中，调整分散盘离杯底10mm左右，开启搅拌，调节分散搅拌机转速至500r/min～800r/min，并在该搅拌条件下缓慢均匀加入9.00g样品(以干基计)。加样完成后，调节分散搅拌机转速至1500r/min±50r/min并连续搅拌8min，之后若发现有未溶解完全的糊料，应手动搅拌直到完全溶解均匀，制得样品溶液A1。将样品溶液A1置于25℃±1℃的恒温水浴中保持2h。
盐前粘度测试溶液配制：准确称取291.0g水于500ml烧杯中，调整分散盘离杯底10mm左右，开启搅拌，调节分散搅拌机转速至500r/min～800r/min，并在该搅拌条件下缓慢均匀加入9.00g样品(以干基计)。加样完成后，调节分散搅拌机转速至1500r/min±50r/min并连续搅拌8min，之后若发现有未溶解完全的糊料，应手动搅拌直到完全溶解均匀，制得样品溶液A2。将样品溶液A2置于25℃±1℃的恒温水浴中保持2h。
粘度测试方法：取适量已恒温至25℃±1℃的样品溶液A1或A2，置于150ml烧杯中，按NDJ-5S粘度计操作规程，选用仪器对应的4号或64号转子、30r/min转速测量溶液的粘度。
印花粘度指数测试方法：取适量已恒温至25℃±1℃的样品溶液A1，置于150ml烧杯中，按NDJ-5S粘度计操作规程，选用仪器对应的4号或64号转子分别测试60r/min、6r/min转速下溶液的粘度。粘度指数按式(1)计算：
Figure BDA0002667683170000231
式中：PVI—样品溶液的粘度指数；
η60—转子转速为60r/min测试所得的样品粘度，mPa·s；
η6—转子转速为6r/min测试所得的样品粘度，mPa·s。
粘度和印花粘度指数的测试结果如表2所示。
表2
性能测试 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
盐前/盐后粘度mp·s 19950/5915 19231/5955 16902/5705 21018/4102 19904/3966
盐后PVI 0.20 0.22 0.25 0.29 0.33
2、脱糊率测试
样品溶液配制：称取475g水于1000ml烧杯中，调整分散盘离杯底10mm左右，开启搅拌，调节分散搅拌机转速至500r/min～800r/min，并在该搅拌条件下缓慢均匀加入25.00g样品(以干基计)，加样时间不小于2min。加样完成后，调节分散搅拌机转速为1500r/min±50r/min并连续搅拌8min，制得原糊。准确称取4.00g碳酸氢钠、3.00g六偏磷酸钠、2.00g防染盐S、16.00g尿素于500ml烧杯中，加入49.00g水，搅拌至完全溶解。准确称取120.00g原糊、6.00g染料，调节分散搅拌机转速至1000r/min±50r/min并连续搅拌5min，制得样品溶液B。
印花布样的制作：印花机选择10mm磁棒，设置磁力80％、印花速度5m/min。采用经过前处理的400mm×250mm布样、刻有200mm×200mm正方形图案的印花网框和样品溶液B进行印花，干燥后得到印花布样。将印花布样进行蒸汽固化、冷水洗、热水洗、皂洗、冷水洗处理，在105℃±2℃下烘干后熨烫平整，制得印花布样A。
脱糊率测试方法：经过前处理的400mm×250mm布样，105℃±2℃烘干10min后放入干燥器内平衡30min，称量布样干重m0。使用该布样按照上述方法制得印花布样，105℃±2℃烘干10min后放入干燥器内平衡30min，称量印花布样干重m1。印花布样净洗处理得到印花布样A，105℃±2℃烘干10min后放入干燥器内平衡30min，称量净洗后印花布样干重m2。脱糊率按式(2)计算：
Figure BDA0002667683170000241
式中：T—脱糊率，％；
m0—布样干重，g；
m1—印花布样干重，g；
m2—净洗后印花布样干重，g。
脱糊率的测试结果如表3所示。
表3
应用性能 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
脱糊率(％) 91.1 90.0 89.8 85.6 84.5
3、耐盐性测试
测试方法：利用粘度保留率判断耐盐性能，粘度保留率＝η(加NaCl后)/η(加NaCl前)，粘度保留率越高，耐电解质性越好。
测试结果如表4所示。
表4
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
粘度保留率(％) 29.6 31.0 33.7 19.5 19.9
由上述测试例的检测结果可知，本发明所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂具有增稠能力强、流变性好、洗脱率高以及耐盐性好的特点。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)原料准备：所述原料含有聚合单体、改性单体和辅助剂；
聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸和顺-2-丁烯-1,4-二醇；改性单体包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸长链烷基酯；辅助剂包括纯水、氨水、亲水乳化剂、煤油、亲油乳化剂、稳定剂、氧化引发剂、还原引发剂、转相乳化剂、阻聚剂和链转移剂；
丙烯酸长链烷基酯为烷基链长为C12～18的丙烯酸烷基酯中的2种的混合物，且两者的长链烷基相差4～6个碳长；
氨水为质量百分浓度为18-23wt％的氨水；
亲水乳化剂为吐温系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差4～6；
亲油乳化剂为司盘系列乳化剂中的2种的混合物，且两者的亲水亲油值相差2～3；
稳定剂为长链烷基乙烯基聚醚中的1种，且烷基链长为C12～18、EO数为12～18；
氧化引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；
还原引发剂为亚硫酸氢钠；
转相乳化剂为HLB值为13～15的非离子表面活性剂中的1种；
阻聚剂为浓度为0.8-1.2g/L的对苯二酚的二甲苯溶液；
所述链转移剂为烷基链长为C10～16的脂肪族硫醇中的1种；
各组份的用量为：丙烯酸为占聚合单体总质量的80～90％、甲基丙烯酸为占聚合单体总质量的4～12％、顺-2-丁烯-1,4-二醇为占聚合单体总质量的4～8％；N,N-亚甲基双丙烯酰胺为聚合单体总质量的0.1～0.2％、丙烯酰胺为聚合单体总质量的2～3％、丙烯酸长链烷基酯为聚合单体总质量的1～2％，其中：丙烯酸、甲基丙烯酸、顺-2-丁烯-1,4-二醇占比加和为100％，丙烯酸长链烷基酯混合物中两者质量比为1:1；
纯水的用量为聚合单体和改性单体总质量的1.5～2倍；
氨水的用量为聚合单体总质量的0.7～1.1倍或控制为中和聚合单体混合物为pH6～7；
亲水乳化剂的用量为丙烯酸长链烷基酯总质量的20～25％，且亲水乳化剂中任一组份的占比不小于亲水乳化剂总质量的30％；
煤油的用量为纯水质量的0.5～0.6倍；
亲油乳化剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的9～12％，且亲油乳化剂中任一组份的占比不小于亲油乳化剂总质量的25％；
稳定剂的用量为聚合单体总质量的0.5～0.7％；
所述氧化引发剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.4～0.5％；
还原引发剂的用量为氧化引发剂质量的15～20％；
转相乳化剂的用量为亲油乳化剂总质量的1.5～1.8倍；
阻聚剂的用量为聚合单体和改性单体总质量的0.05～0.08％；
链转移剂的用量为氧化引发剂质量的15～25％；
(2)单体乳液的制备：将部分丙烯酸长链烷基酯与部分纯水、亲水乳化剂混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液；
(3)水相的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液与部分纯水、聚合单体、氨水、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相；
(4)油相的制备：将煤油与剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相；
(5)预乳液的制备：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相与非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相、链转移剂、氧化引发剂和部分纯水混合并乳化，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液；
(6)反相乳液聚合：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液与还原引发剂、剩余纯水混合并反应，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液；
(7)乳液转相：将非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液与转相乳化剂、阻聚剂混合并搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
2.根据权利要求1所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
(2.1)将总量5％的纯水加入均质乳化器，升温至40～50℃后，投入总量40～60％的丙烯酸长链烷基酯和亲水乳化剂，搅拌至充分融化并混合；
(2.2)维持体系温度为40～50℃，均质乳化15～20min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液，备用。
3.根据权利要求1或2所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：
(3.1)控制体系温度不高于40℃，将所有聚合单体溶于总量75～80％的纯水中并缓慢滴加氨水中和体系至pH6-7；
(3.2)加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和溶于总量5％的纯水中的丙烯酰胺，充分搅拌均匀；
(3.3)将步骤(2)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂单体乳液加入，充分搅拌均匀，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相。
4.根据权利要求1所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
(4.1)室温下，将剩余丙烯酸长链烷基酯、亲油乳化剂、长链烷基乙烯基聚醚溶于煤油中；
(4.2)室温下，充分搅拌混合，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相。
5.根据权利要求1或4所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：
(5.1)控制体系温度40～50℃，将步骤(3)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水相加入到步骤(4)制得的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油相中，并均质乳化20～30min；
(5.2)维持体系温度不变，加入链转移剂和溶于总量5％的纯水中的氧化引发剂，继续均质乳化5～10min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液。
6.根据权利要求1所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)具体为：
(6.1)搅拌并逐渐升温至55～65℃，向非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂预乳液中通氮气排氧15～20min；
(6.2)维持反应体系温度为60～70℃，在80～100min内均匀地将溶于剩余纯水的还原引发剂加入反应体系；
(6.3)升温至65-75℃，继续保温反应70～100min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂油性乳液。
7.根据权利要求1或6所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)具体为：
(7.1)关闭氮气，降温至60～65℃后加入阻聚剂并搅拌均匀；
(7.2)温度降至55～60℃，加入转相乳化剂并搅拌20～30min，制得非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂水性乳液。
8.根据权利要求1所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述氨水为质量百分浓度为21wt％的氨水。
9.根据权利要求1所述的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为浓度为1g/L的对苯二酚的二甲苯溶液。
10.由权利要求1-9中任意一项所述的方法制备得到的非离子侧链及侧基改性的聚丙烯酸增稠剂。
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