[发明专利]苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液及制备方法

说明书

本发明公开了一种苯乙烯‑叔碳酸乙烯酯‑丙烯酸酯类共聚乳液及制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，取聚合单体苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸酯类加入预乳化釜中，加入乳化剂，在去离子水中进行预乳化，得到预乳液；步骤3，将预乳液在加热保温的条件下，在含有乳化剂的去离子水中采用引发剂进行滴加，反应后用氧化还原法进行后处理；步骤4，将共聚乳液调节酸碱度，然后抽真空除去残留单体，过滤后即得。本发明还提供了通过该方法制备的苯乙烯‑叔碳酸乙烯酯‑丙烯酸酯类共聚乳液。本发明制备的共聚乳液具有苯丙乳液的硬性又有叔丙乳液韧性，是一种附着力强、刚中带柔的合成乳液，能够应用于高档涂层及粘合剂。

技术领域

本发明涉及一种共聚乳液及制备方法，具体地，涉及一种苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液及制备方法。

背景技术

单体在水中由乳化剂分散成乳液状态的聚合，称做乳液聚合。常规乳液聚合体系主要由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂四部分组成，工业上应用的配方则要复杂得多。乳液聚合往往是共聚合，除主单体外，还可能有第二、三单体。

乳液聚合的优点：(1)水作介质，价廉安全。胶乳粘度低，有利于搅拌传热、输送和连续生产；(2)聚合速率快，同时产物分子量高，聚合可以在较低的温度下进行；(3)有利于胶乳的直接使用和环境友好的产品的生产，如水乳漆，粘结剂，纸张，皮革，织物处理剂等。乳液聚合的缺点：(1)需要固体产品时，乳液需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序，成本较高；(2)产品中留有乳化剂等杂质，难以完全除净，有损电性能等。

引入硬单体苯乙烯的丙烯酸酯类乳液体系，称为苯乙烯-丙烯酸酯乳液，简称为苯丙乳液。苯丙乳液(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。苯丙乳液是乳液聚合中研究较多的体系，也是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一。苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。根据工艺及功能的不同，苯丙乳液有很多种类。

以叔碳酸乙烯酯为单体的共聚乳液是另一种综合性能优良的共聚乳液。但是，由于苯乙烯与叔碳酸乙烯酯竟聚率相差很大，二者不可能在水中共聚成稳定性乳液，一般只能在溶剂中共聚，形成共聚物。

发明内容

本发明的目的是提供一种苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸类三元共聚乳液及制备方法，能够在水中形成共聚物，该制备方法具有成本低，可行性高等特点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，取苯乙烯聚合单体、叔碳酸乙烯酯聚合单体、丙烯酸酯类聚合单体加入预乳化釜中，加入乳化剂，在去离子水中进行预乳化，得到预乳液；步骤3，将步骤2所得的预乳液在加热保温的条件下，在含有乳化剂的去离子水中采用引发剂进行滴加，反应后用氧化还原法对所得的共聚乳液进行后处理；步骤4，将步骤3所得的共聚乳液调节酸碱度，然后抽真空除去残留单体，过滤后即得到苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液。

上述的苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液的制备方法，其中，所述的步骤2中的苯乙烯聚合单体、叔碳酸乙烯酯聚合单体、丙烯酸酯类聚合单体的重量比为100：(15～35)：(4～10)。

上述的苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液的制备方法，其中，所述的丙烯酸酯类聚合单体包含丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种或多种。

上述的苯乙烯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯类共聚乳液的制备方法，其中，所述的步骤2中，按质量百分比计乳化剂的用量为聚合单体总量的2.0％～10％；所述的乳化剂包含阴离子乳化剂、非离子乳化剂、反应型乳化剂中的任意一种或多种。