[发明专利]丙烯酸酯类附聚剂的制备及其用于聚丙烯酸酯胶乳的附聚

说明书

【技术领域】 

本发明涉及ASA树脂乳液聚合、高分子附聚剂的合成和大粒径聚丙烯酸酯胶乳制备，尤其涉及丙烯酸酯类附聚剂制备及其用于聚丙烯酸酯胶乳的附聚放大。

【背景技术】 

聚丙烯酸酯胶乳是一种功能性胶乳，广泛用于橡胶改性、塑料增韧、涂料、粘合剂、纸张和织物的浸渍整理剂等方面，近年来得到迅速发展。在橡胶改性和塑料增韧中，聚丙烯酸酯胶乳作为合成ASA树脂的基础胶乳，其粒径大小影响最终ASA树脂产品的性能。为了获得综合性能优良的产品，需要增韧相的粒径达到200nm-500nm以上。

目前，制备ASA类树脂最常用的是乳液接枝法，而通常的乳液法只能制得100nm左右的粒子，难以达到设计要求。所以，通过扩径，将小粒径胶乳制成大粒径胶乳显得十分必要。通常用于扩径方法有很多，如物理方法中的冷冻法、压力法、机械搅拌法；也有一般的化学方法，如醋酸法；但效果比较理想的制备方法是高分子胶乳附聚法。高分子胶乳法的附聚原理是利用附聚剂破坏待附聚剂的表面活性剂，使其融合成比较大的胶乳颗粒，从而达到扩大粒径的目的。近年来，不断有关于大粒径胶乳制备方法的报道。中石油兰州分公司报道过种子胶乳法制备大粒径丙烯酸酯胶乳，但粒径只有120nm左右。根据最新资料显示，以烯类单体或不饱和酸酯与α，β不饱和酸共聚物作附聚剂，可使小粒子胶乳的粒径增大到200-700nm。林润雄等报道了胶乳附聚法合成大粒径丁苯胶乳，可使平均粒径达到295nm；四川大学与中石油兰州化工研究中心共同报道过用丙烯酯类附聚剂用于丁二烯胶乳的附聚放大，粒径能达到400nm；林庆菊等报道过利用附聚剂可将粒径为150nm的丁苯胶乳增大到700nm以上；大庆石化也曾报道过用类似附聚剂用于丁苯胶乳的附聚放大，并用于ABS600nm的大粒径产品生产。 

近来的研究表明，用丙烯酸酯类共聚胶乳附聚丁二烯类胶乳的胶乳附聚法新技术，代表着功能性乳液新技术发展方向。 

虽然对于制备附聚剂及其应用于大粒径胶乳制备的方法已有不少报道，但现有附聚剂的组成较复杂，功能单体较多，丙烯酸酯含量较少，其他组分含量较多，有些附聚剂的原料需自己合成，成本较高，且原料不易得，工艺较难。另外，利用丙烯酸酯类附聚剂制备大粒径丙烯酸酯胶乳还鲜见报道，而一般乳液聚合方法制得的聚丙烯酸酯胶乳的粒径不大，且不易实现粒径调控，这些都不利于工业化实施。 

本发明为了解决现有技术的问题，研究并制备用于增韧ASA树脂和塑料的基础胶乳-大粒径聚丙烯酸酯胶乳。合成这类橡胶增韧树脂，控制橡胶相的粒径是关键，一般要获得综合性能良好的ASA树脂，要求橡胶相的粒径达到200-500nm，这样才能起到比较好的增韧效果。为此，本发明本着易于工业化实施的目标研究和制备大粒径聚丙烯酸酯胶乳，研究了丙烯酸酯类附聚剂及其对小粒径丙烯酸酯胶乳的粒径增大效果，以达到制备ASA树脂的粒径需求。该附聚剂法应当具有粒径可控、容易实施、附聚效果好等特点，且能够缩短制备ASA树脂的周期，以利于工业化实施。 

【发明内容】 

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种制备出附聚效果佳的丙烯酸酯类高分子附聚剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种上述丙烯酸酯类高分子附聚剂用于聚丙烯酸酯胶乳的附聚方法。 

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的：一种丙烯酸酯类附聚剂的制备方法，其特征在于：所述的附聚剂的有效组分为：按总质量为100计，丙烯酸酯占10-12份，不饱和酸占0.5-3.0份，去离子水占85-89，引发剂占0.03-0.08份，复配乳化剂占0.27-0.61份，由丙烯酸酯与不饱和酸经乳液聚合制备的二元共聚物胶乳，即为丙烯酸酯类附聚胶乳，将丙烯酸酯、不饱和酸、复配乳化剂和去离子水预乳化后投放至反应釜中，单体投料次序采用分阶段投料，且不饱和酸单体后投，搅拌升温至60-85℃，加入引发剂，保温反应2-6小时。反应结束后，乳液呈现乳白色。 

其中，丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或其混合单体，不饱和酸为丙烯酸或甲基丙烯酸，引发剂为过流酸钾、过硫酸铵等水溶性引发剂，复配乳化剂为阴离子乳化剂与非离子乳化剂按质量比为1：2~2：1复配，阴离子乳化剂可为十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，非离子乳化剂为曲拉通X-100等壬基环氧基醚类。