[发明专利]橡胶静电植绒用粘结剂的生产方法

说明书

本发明是一种粘结剂的生产方法，更进一步说是一种橡胶静电植绒上用的粘结剂的生产方法。

橡胶静电植绒用粘结剂，如合成橡胶、环氧树脂、聚氨酯、醇酸树脂等，以往主要采用溶剂法合成。生产方法一般是：单体溶解-混合-加热聚合-过滤-调配制成产品。采用溶剂法合成的粘结剂称为溶剂型粘结剂。溶剂型粘结剂一般需要使用如醋酸丁酯、丙酮、二甲苯等溶剂为介质，所以存在易燃、易爆、有毒操作，特别是在静电场中易引起火灾等缺点，加上成本高，其使用范围逐年下降，并逐步为水乳型粘结剂所取代。水乳型粘结剂，如苯乙烯-丙烯酸共聚物及聚醋酸乙烯等，通常是二元或三元共聚物，是将单体乳化于水中，混合或滴加，在加热过程中聚合反应，经过滤等工序制得产品。例如：制水乳型聚醋酸乙烯型粘结剂，可以先把乳化剂溶解于水中，加入引发剂后，并流滴加单体，使单体充分聚合;通过回流保持反应温度在70℃左右;反应结束后，继续保温一小时，以减少残余单体含量，然后冷却，经过滤而得到均匀的聚醋酸乙烯乳胶，俗称“白胶”。但目前生产的二元或三元水乳型粘结剂存在着橡胶表面不易润湿，粘结力低，不耐磨等缺点。所以水乳型粘结剂仍需进一步改进。

针对上述问题，针对在橡胶基材上进行静电植绒的高要求，本发明提出了水乳型丙烯酸酯多元共聚的技术路线，更详细地说是将部分单体首先乳化后聚合成“种子”，然后将另一部分单体在“种子”的外表面再进行聚合成“壳”，最后制得产品。

本发明首先将部分乳化后的聚合用单体加入一定量的催化引发剂，升温聚合，待“种子”形成后，在一定时间内滴加剩余部分聚合用单体、催化引发剂和乳化剂，使它们在“种子”的外表面聚合，形成“壳”的高聚物，使颗粒逐渐长大，滴加完毕，继续保温一定时间，然后冷却、加入助剂、过滤，得到橡胶静电植绒用粘结剂。

可以做为本发明用的单体种类很多，有丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯晴、醋酸乙烯、丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、醚化羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰环氧酯、三聚氰氨、甲醛等。这些单体又可分为软性单体、硬性单体、活性单体或自交联单体。软性单体是一类含有-ROOR′基团的单体，其中R可以是含有3C～8C的烷基，R′可以是含有2C～8C的烷基，软性单体在聚合物中所占的比例为60～80%。硬性单体是一类含有-R-C＝C-R′-基团的单体，其中R可以是含有3C～8C的烷基或芳香族化合物，R′可以是含有2C～4C的烷基或氰基，在聚合物中硬性单体所占的比例为15～30%。自交联单体是一类含有-R-COOH或-R-CONH基团的单体，其中R可以是含有2C～10C的烷基，自交联单体在聚合物中所占的比例为1～10%。

将10～40%的单体如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、三聚氰氨、苯乙烯、丙烯晴、醋酸乙烯、丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸，加入乳化剂，进行乳化。乳化后，将单体移入聚合釜中，加入占引发剂总量的75～98%的催化引发剂，升温至60℃，在搅拌状态下进行聚合，逐渐生成“种子”，该“种子”即做为最后共聚物的“芯”。待“种子”形成后，将剩余的乳化单体以及催化引发剂在70℃搅拌下匀速滴加入聚合釜，继续搅拌和保温0.5～2.0小时。后滴加进去的单体，在“种子”的外表面聚合，形成“壳”的高聚物，使颗粒逐渐长大。由于“种子”颗粒小的增长速度较快，“种子”颗粒大的增长速度较慢，最后结果，共聚物的颗粒趋于平均分布。

本发明所用的乳化剂是一种复合型乳化剂，是由阴离子型表面活性剂如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等烷烃的钠盐，与非离子型表面活性剂如脂肪醇环氧乙烷缩合物的平平加、烷基酚环氧乙烷缩合物的OP-10、失水山梨醇油酸脂的斯潘-60等复配而成。其用量为聚合物总量的2.0～4.0%，其中阴离子型与非离子型表面活性剂的比例为3～7∶1。

本发明采用的催化引发剂指要是过硫酸盐，如过硫酸铵、过硫酸钾以及过硫酸盐与亚硫酸盐的氧化还原体系。引发剂的用量太少，反应不完全，残留单体多，用量太多，反应过于激烈，产生较多爆聚物，因此本明控制其用量为聚合物0.1～3.0%的范围内。

聚合反应后，进行冷却、加入占聚合物总量的2.0～3.0%的助剂六羟氢醛树脂，搅拌均匀、过滤，即可得到本发明的产品。

本发明采用分步聚合，多元共聚，复合乳化剂的工艺路线制得的粘结剂，用于橡胶基材上静电植绒，具有粘接力高、耐磨擦、无公害、无爆、燃危险等优点。

实例1

（1）取无离子水250克，加入乳化剂十二烷基硫酸钠13克，OP乳化剂（烷基酚环氧乙烷缩合物）2.4克，搅拌溶解后加入单体丙烯酸5.0克，丙烯酸丁酯125克，丙烯晴30克，苯乙烯10克，甲基丙烯酸甲酯4.5克，充分乳化。