[发明专利]汽车工业滤纸浸渍乳液及可聚合型乳化剂对其改性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车工业滤纸水溶性浸渍树脂及可聚合型乳化剂改性汽车工业滤纸浸渍乳液的方法。

背景技术

汽车工业滤纸浸渍树脂分为醇溶性树脂和水溶性树脂。醇溶性树脂存在滤纸脆性大、颜色深、成本高、使用工艺复杂等缺点，同时存在大量有机溶剂造成环境污染和安全隐患。近年来，汽车工业滤纸浸渍树脂逐步向水溶性树脂方向发展和过渡，水溶性树脂具有生产工艺简单、成本低、生产和使用过程中环境污染小，危害程度低，没有安全隐患等优点，但存在滤纸耐水耐溶剂性和强度性能较低等缺点。水溶性树脂主要包括醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙烯酸酯乳液及其改性产品。近年来国内外对苯丙乳液、醋酸乙烯酯乳液的研究较多，主要以苯乙烯和丙烯酸酯、醋酸乙烯酯为主要单体，采用功能性单体和内交联单体对其进行共聚改性，目的是提高乳液稳定性、附着力、柔韧性以及成膜的耐水耐溶剂、强度、耐候耐久性等应用性能。功能性单体主要包括丙烯酸(甲基丙烯酸)、衣康酸、丙烯酸酯(除主要单体丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯外，丙烯酸羟基酯、甲基丙烯酸月桂酯)、丙烯腈等；内交联单体主要包括N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺(亚甲基双丙烯酰胺)。这些单体改性苯丙乳液在乳液稳定性、成膜强度、成膜柔韧性等性能都有显著提高，对提高滤纸耐水耐溶剂性能以及耐破、抗张等强度性能也有很大作用，但在一定程度上还不能满足高档汽车滤纸的要求，使用时常常需要加入外交联剂(如三聚氰胺甲醛树脂)来提高其应用效果，也造成滤纸生产成本提高和工艺复杂。其原因是主要单体苯乙烯是硬单体乳液聚合后提供成膜硬度、强度和耐磨性、耐水性等性能，应用后相应提高滤纸挺度、耐破度等性能，另一主要单体丙烯酸酯是软单体乳液聚合后提高乳液成膜柔韧性、耐候、耐久性等，功能性单体和交联单体主要提高和改进上述性能，但采用常规乳液聚合一般都使用1％～4％的乳化剂，这些乳化剂乳液聚合后靠物理作用吸附在乳胶粒表面，当树脂固化成膜后，其游离在树脂膜中或挥发掉，造成树脂膜耐水耐溶剂性能下降和废水及环境污染，也使乳液生产成本提高。

发明内容

为了提高汽车工业滤纸水溶性浸渍浸渍树脂的耐水耐溶剂性能和强度性能，降低乳液生产成本，减少乳液对环境的污染，本发明提供一种汽车工业滤纸浸渍乳液及其改性方法。该方法采用可聚合型乳化剂改性水溶性浸渍树脂的方法，以一定比例硬单体、软单体、交联单体和功能性单体为共聚体通过预乳化半连续乳液聚合法合成汽车空气滤纸水溶性浸渍树脂，乳化聚合过程中采用全部或部分可聚合型乳化剂进行改性，起到分散、乳化和共聚合作用。

本发明的汽车工业滤纸浸渍乳液由可聚合型乳化剂：0.5％～4％、常规乳化剂：0～3％、硬单体苯乙烯：40％～55％、软单体丙烯酸酯：40％～55％、交联单体：2％～5％、功能性单体：2％～10％按照质量百分比的配比组成。

本发明的可聚合型乳化剂改性汽车工业滤纸浸渍乳液的方法为：(1)以质量比计，按上述比例分别秤取硬单体、软单体、功能性单体共100份，去离子水120份，将可聚合型乳化剂和/或常规乳化剂按聚合单体质量的1％～4％溶解于20份去离子水中，取1/2～2/3乳化剂溶液加到40份去离子水中分散均匀后缓慢加入硬单体、软单体、功能性单体，进行充分搅拌乳化30～40min，形成预乳化液；(2)秤取2～5份交联单体、0.5～2.0份引发剂分别溶解于10份去离子水中，备用；(3)将剩余的1/3～1/2可聚合型乳化剂和/或常规乳化剂溶液和40份去离子水加到聚合反应器中，搅拌并升温到60～70℃，加入25～40％的预乳化液，升温到75～85℃，加入25～40％的引发剂溶液，恒速搅拌聚合60min，然后连续稳定补加预乳化液和引发剂溶液，控制补加聚合时间90～150min，保持温度和搅拌速度恒定；(4)补加预乳化液和引发剂溶液结束后，调节体系温度82～88℃，保温60～120min，然后冷却至室温；(5)用pH值调节剂调节乳液pH值7.0～7.5，过滤贮存。