[发明专利]一种改性丙苯乳液水性胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地说，涉及一种改性丙苯乳液水性胶及其制备方法。

背景技术

丙苯乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。其耐水、耐碱、耐洗擦性能好，而且耐户外老化广泛应用在胶粘剂、涂料等领域。

中国专利申请CN201410116461.5公开了一种有机硅改性苯丙乳液，涉及化工技术领域，1)首先将去离子水、叔丁醇及异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至60-70℃，制得溶液a；2)将苯乙烯、丙烯酸异辛酯、硅酸乙酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液溶入溶液a中，充分搅拌均匀，至温度达到80-90℃保温2小时，制得溶液b；3)将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌30分钟，制得溶液c；4)将溶液c的温度控制在60-65℃，然后滴加过硫酸钾，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d；5)用氨水调解溶液d的pH值至中性，过来出料，制得苯丙乳液。

中国专利申请CN201310457513.0公开了一种苯丙乳液表面施胶剂，按重量份数包括以下组分：聚乙烯醇20～40份、苯乙烯5～15份、丙烯酸酯10～20份、丙烯酰胺5～15 份、甲基丙烯酸1～5份、乙二醛2～6份、甲醛10～25份、引发剂2～8份。该发明的一种苯丙乳液表面施胶剂，能够提高纸张与油墨结合牢固、提高纸张表面强度，同时还存在以下优点：利于清洗；使产品脆性下降，柔韧性增加，最终能够增加纸张的耐折度。

中国专利ZL201310098200.0公开了一种水性美纹纸胶带及其制备方法，包括美纹纸层以及涂布于美纹纸层表面的胶粘剂层，该胶粘剂层的胶水配方为：200-300份的丙烯酸丁酯，100-200份的丙烯酸异辛脂，2-10份的丙烯酸，2-10份的丙烯酸羟乙脂，30-60份的苯丙乳液，5-10份的苯磺酸钠，300-500份的水，2-7份的过硫酸铵，0.1-0.5份的碳酸氢钠。该发明的制备过程中采用水性胶粘剂，去除了以往的有机溶剂，并且对美纹纸进行抗UV预处理，使得生产出来的美纹纸胶带无污染、环保，同时具备户外使用功能。

对于胶水所用的丙苯乳液来说，类似于上述文件，其大多采用丙烯酸作为功能单体，采用软单体和硬单体结合，制备得到水性胶水。

但是上述的水性胶水低温抗冻和高温稳定性还无法满足不同地域运输和存储的需求，特别是在温度剧烈变化的情况下，容易使胶水析出分层，稳定性不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能稳定、能够耐高低温变化的改性丙苯乳液水性胶，同时还公开了该水性胶的制备方法；

具体来说，所述的水性胶的制备方法包括如下步骤：

步骤1：预乳化；将硬单体、软单体、功能性单体、乳化剂在去离子水中混合，并升温至45-55℃，形成稳定的预乳液；

步骤2：预聚反应，将20-30wt％的预乳液加入到反应器中，并通入氮气，升温至 70-75℃，滴加引发剂；反应10-30分钟；

步骤3：聚合反应，在保持温度恒定的情况下，将剩余的预乳液以及适量的引发剂和链转移剂以滴加的方式加入到反应器中；滴加时间为30-60分钟；滴加结束后恒温反应 1-2小时；最后升温至80-85℃并一次性加入适量的引发剂去除多余的单体；

所述的硬单体由60-80wt％的苯乙烯、10-20wt％的甲基丙烯酸乙酯、10-20wt％的甲基丙烯酸异冰片酯组成；

所述的软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种；

所述的功能性单体由重量比为1：1：1的丙烯酸、丙烯酸羟基酯、羟乙基丙烯酰胺组成；

所述的硬单体、软单体的重量比为1：1-1.5；所述的功能性单体相当于硬单体和软单体质量和的3-5％。

在上述的改性丙苯乳液水性胶的制备方法中，所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中一种或多种复配；所述的乳化剂相当于硬单体、软单体的重量和的3-4％。

在上述的改性丙苯乳液水性胶的制备方法中，所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠和 NP-10的互配，所述的十二烷基硫酸钠和NP-10的重量比为1：2。

在上述的改性丙苯乳液水性胶的制备方法中，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸氢钠；所述的引发剂的用量相当于硬单体、软单体的重量和的0.3-0.5％。

在上述的改性丙苯乳液水性胶的制备方法中，所述的链转移剂为十四烷基硫醇或十二烷基硫醇。