[发明专利]羧基丁苯乳胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚合物领域，具体地，涉及一种羧基丁苯乳胶及其制备方法和应用。制备羧基丁苯乳胶的方法包括以下步骤：1)在引发剂的存在下，将含有丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、缓聚剂、分子量调节剂、水、pH缓冲剂、螯合剂和乳化剂的混合体系依次在55‑60℃和68‑72℃下进行聚合反应；2)将聚合反应产物与含有丙烯酸、苯乙烯和丁二烯的油相以及含有水、引发剂、乳化剂和分子量调节剂的水相进行混合，并将所得混合物依次在68‑72℃和80‑85℃下进行聚合反应。采用本发明提供的方法制备得到的羧基丁苯乳胶不仅粒径小，而且还具有优异的稳定性以及极高的粘结强度，在作为锂电池负极用浆料使用时锂电池的高、低温放电性能均较优异。

技术领域

本发明涉及聚合物领域，具体地，涉及羧基丁苯乳胶及其制备方法和应用。

背景技术

羧基丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，是一种乳白色水分散体，根据其粒径不同造成对光线折射率的影响，液体会带有不同光泽。羧基丁苯胶乳具有较高的粘结力和结膜强度，机械及化学稳定性好，流动性、贮存稳定性均佳，填充量大等优点。广泛应用于造纸、地毯、纺织、饰品环保、建筑装饰等行业。

然而，目前专利以及文献涉及的羧基丁苯胶乳的制备方法，其粒径分布范围大并且分子量不均匀，而导致机械性能不够理想。比如CN101125902A公开了一种地毯背涂用羧基丁苯胶乳制备方法，聚合单体采用以丁二烯、苯乙烯为主单体，辅以功能单体、辅助单体A、辅助单体B，乳化剂采用阴离子乳化剂与非离子乳化剂复合使用，引发剂采用过硫酸钾水溶液或过硫酸铵水溶液等热分解型过硫酸盐类，分子量调节剂采用正十二碳硫醇，并采用聚合所需的电解质、螯合剂、pH缓冲剂。采用间歇式分批投料或滴加方式投料，并采用减压闪蒸脱气合成出一种环保型地毯背涂用羧基丁苯胶乳。

再如，CN1891728A公开了一种新型羧基丁苯胶乳的制备技术，以脂肪族共轭二烯烃、芳香族乙烯基化合物为主单体，加入C₃-C₅的乙烯基不饱和羧酸、乙烯基不饱和羧酸酯、乙烯基不饱和羧酸酰胺和乙烯基不饱和腈类单体进行改性；乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐等阴离子乳化剂和烷基芳基聚氧乙烯醚类非离子乳化剂，阴离子乳化剂至少选用烷基芳基聚氧乙烯醚硫酸盐或烷基二苯醚二磺酸盐中的某一种；过硫酸盐为引发剂，烷基硫醇类为分子量调节剂，采用乳液聚合中所需的电解质、螯合剂、pH缓冲剂。

但是，上述方案合成的胶乳粒径较大且不能调节，使得胶乳粒径分布集中，影响胶乳良好的流动性，机械稳定性和化学稳定性，从而影响作为锂电池负极用浆料使用时锂电池的高、低温放电性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的方法制备得到的丁苯乳胶的粒径较大以及稳定性差的缺陷，提供一种羧基丁苯乳胶及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备羧基丁苯乳胶的方法，该方法包括以下步骤：

(1)在引发剂的存在下，将含有丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、缓聚剂、分子量调节剂、水、pH缓冲剂、螯合剂和乳化剂的混合体系依次在55-60℃下进行第一聚合反应和在68-72℃下进行第二聚合反应；

(2)将第二聚合反应产物与含有丙烯酸、苯乙烯和丁二烯的油相以及含有水、引发剂、乳化剂和分子量调节剂的水相进行混合，并将所得混合物依次在68-72℃下进行第三聚合反应和在80-85℃下进行第四聚合反应。

本发明还提供了由上述方法制备得到的羧基丁苯乳胶。此外，本发明进一步提供了如上所述的羧基丁苯乳胶在制备锂电池中的应用。

本发明采用逐步升温、逐步加料的特殊工艺制备羧基丁苯乳胶，得到的羧基丁苯乳胶不仅粒径较小，而且还具有优异的流动性和稳定性以及极高的粘结强度，在作为锂电池负极用浆料成分使用时锂电池的高、低温放电性能均较优异。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式