[发明专利]一种苯丙乳液、其制备方法及其应用

说明书

本发明涉及乳液聚合领域，特别是涉及一种苯丙乳液，由如下重量份数的原料组成：苯乙烯类单体45～85份；丙烯腈5～15份；丙烯酸丁酯10～25份；聚乙二醇二丙烯酸酯2～10份；功能性单体0.5～6份；分子链调节剂0.5～6份；反应型乳化剂1～6份；引发剂0.3～2份；氨水0.5～5份；水100～250份。本发明还提供一种软化点高、熔体强度高、固化速度快和热稳定性优良的苯丙树脂；本发明还提供一种成本低、环境友好、工艺简单的苯丙乳液的制备方法及其应用。

技术领域

本发明涉及乳液聚合领域，特别是涉及一种苯丙乳液、其制备方法及其应用。

背景技术

近年来，全球墨粉市场呈稳定增长，而墨粉的主要成分是树脂，其用量占墨粉重量的70％～90％。常用墨粉树脂：苯丙树脂、聚酯树脂、环氧树脂等。苯丙树脂耐候性好、成膜性佳、附着力牢、与其他基料有良好的混溶性、颜料承载能力强；因此常常作为墨粉的主体树脂。国内苯丙树脂生产方式主要是溶液聚合，溶剂回收成本高，产品气味大，同时易造成环境污染，因此采用乳液聚合方式制备墨粉用树脂引起了人们的密切关注。采用乳液聚合所制备的苯丙乳液不仅可以对乳胶粒粒径进行有效的控制，而且以水为介质，环保、气味小，且生产周期短，可降低生产成本。

目前，墨粉树脂在向低温定影发展的同时，还要求墨粉不粘辊，具有较高的固化速度和软化点。一般情况下，通过调节树脂的相对分子质量有利于实现墨粉的低温定影，如通过高分子量与低分子量的苯丙乳液复配的方法，制备了低温定影的墨粉树脂，但是采用低分子量的树脂会降低墨粉的软化点和固化速度，不仅储存过程容易结块，而且会导致墨粉粘辊，影响打印质量；通过调节聚合过程中使用的功能性单体的种类和配比，控制了低分子量苯丙树脂的交联度，获得了具有低温定影性能的墨粉树脂，但是该反应过程需要严格控制功能性单体的配比，同时后处理工艺中使用的絮凝剂还需要与功能性单体配合使用，聚合和工艺条件较为苛刻。此外，低分子量的苯丙树脂虽然有利于低温定影，但会降低软化点，导致使用过程中出现粘辊的现象；通过调节乳液聚合配方调节苯丙树脂的分子量、玻璃化转变温度和软化点等，但是对于苯丙乳液体系来说，单纯的通过硬单体与软单体的用量及苯丙树脂分子量也很难满足苯丙树脂低玻璃化转变温度和高软化点的要求。同时，一般获得的墨粉树脂中主要成分为苯乙烯与丙烯酸酯，由于大量苯乙烯的存在，树脂的极性一般较低，与一些助剂颜料极性差异较大，不利于树脂与颜填料的熔融共混，而功能性单体的引入虽然可以提高极性，但过多功能性基团如羟基、羧基等的存在会提高树脂的吸水性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种软化点高、熔体强度高、固化速度快和热稳定性优良的苯丙乳液。

本发明还提供一种成本低、环境友好、工艺简单的苯丙乳液的制备方法及其应用。

本发明采用如下技术方案：

一种苯丙乳液，由如下重量份数的原料组成：

对上述技术方案的进一步改进为，所述苯乙烯类单体由苯乙烯与α-甲基苯乙烯组成；所述苯乙烯与α-甲基苯乙烯的质量比为10:0.5～10:4。

对上述技术方案的进一步改进为，所述聚乙二醇二丙烯酸酯相对分子质量为200～8000。

对上述技术方案的进一步改进为，所述功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述分子链调节剂由链转移剂与交联剂组成；所述链转移剂与交联剂的质量比为1:0.5～1:4。

对上述技术方案的进一步改进为，所述链转移剂为十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇中的一种；所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸甘油酯中的一种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述反应型乳化剂为烯丙氧基壬基酚醚或其磺化物。