[发明专利]一种亚微米丙烯酸酯乳液的制备方法

说明书

本发明公开了一种亚微米丙烯酸酯乳液的制备方法，将混合单体及引发剂溶液按照质量比平均分成三份，分别制备了种子乳液1、种子乳液2及亚微米丙烯酸酯乳液，种子乳液1的平均粒径在100~200纳米，种子乳液2的平均粒径在200~400纳米，亚微米丙烯酸酯乳液的平均粒径在400~800纳米，通过增大乳胶粒径，减小粒子间的摩擦几率和运动阻力，从而达到降低粘度的目的。

技术领域

本发明属于乳液聚合的技术领域，涉及一种亚微米丙烯酸酯乳液的制备方法。

背景技术

丙烯酸酯乳液有良好的耐热性、保色性、耐腐蚀性等各种稳定性，且无毒、无污染，作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，主要用作建筑涂料、地面涂料、胶粘剂、纸张粘合剂等，有重要的实用价值。

通常丙烯酸酯乳液的平均粒径在70～200纳米，固含量小于55%。小颗粒具有更大的比面积，小颗粒的增多会造成总表面积增大，使得颗粒间的相互作用加强，最终导致乳液粘度增大。一般合成高固含量的乳液可以通过增大乳胶粒径、加宽粒径分布及减小溶胶粒表面的水合层厚度来达到，这样可以减少乳胶粒子实际的总表面积，增加水的自由体积分数，减小粒子间的摩擦几率和运动阻力，从而达到降低粘度的目的。

先合成丙烯酸酯乳液，然后再浓缩除掉部分水分得到所需固含量乳液，但是此法需要增加浓缩工业设备，费时费力，且浓缩过程乳液易出现不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：聚合物乳液的固含量超过50％时，粘度开始随固含量增加而急剧上升，粘度增高使聚合体系的混合、传热成为问题。

本发明提供了一种亚微米丙烯酸酯乳液的制备方法，本发明通过制备一种亚微米丙烯酸酯乳液，通过增大乳胶粒径、加宽粒径分布及减小溶胶粒表面的水合层厚度来达到，这样可以减少乳胶粒子实际的总表面积，增加水的自由体积分数，减小粒子间的摩擦几率和运动阻力，从而达到降低粘度的目的。

为达到以上目的，本发明的具体技术方案是：

一种亚微米丙烯酸酯乳液的制备方法，该方法包括以下具体步骤，其原料均以质量份数计：

步骤1：制备混合单体

将300～600份甲基丙烯酸烷基酯、300～600份丙烯酸烷基酯、6～30份烯基羧酸和6～30份交联剂混合均匀，制得混合单体并将其平均分为3份；

步骤2：制备预乳化液1

将100～300份去离子水、2～12份反应型乳化剂、1份步骤1制得的混合单体混合均匀，搅拌10～40分钟，即得预乳化液1；

步骤3：预乳化液2的制备：

将100～300份去离子水、1.5～9份反应型乳化剂、1份步骤1制得的混合单体混合均匀，搅拌10～40分钟，即得预乳化液2；

步骤3：制备预乳化液3

将100～300份去离子水、1～6份反应型乳化剂、1份步骤1制得的混合单体混合均匀，搅拌10～40分钟，即得预乳化液3；

步骤5：制备引发剂溶液

将60～120份去离子水、1～9份引发剂、1～9份碳酸氢钠混合均匀，即得引发剂溶液并将其平均分为3份；

步骤6：制备种子乳液1

将20～40份去离子水、30～90份的预乳化液1、0.1～0.5份引发剂、0.1～0.5份碳酸氢钠加入反应釜中，缓慢升温至70～90℃，反应10～30分钟，滴加剩余的预乳化液1和1份步骤5制得的引发剂溶液，滴加时间为1～3小时，滴加完毕后继续保温0.1～3小时，即得种子乳液1；

步骤7：制备种子乳液2