[发明专利]一种CO2诱导原位电中和技术制备大粒径、单分散、高稳定聚合物乳液的方法

摘要

一种CO₂诱导原位电中和技术制备大粒径、单分散、高稳定聚合物乳液的方法，属于乳液聚合技术领域。本发明为解决技术问题，提出在聚合配方体系中加入CO₂响应单体，进而在通入CO₂气体时可以使CO₂响应单体响应成盐，由电中性转变成为带有正电荷，此部分正电荷恰好可以部分中和乳胶粒子表面阴离子型表面活性剂的负电荷，进而使其粒子的稳定性下降，促使粒子发生聚并，降低粒子成核阶段的粒子数目，增大粒子尺寸。由于粒子聚并发生在粒子成核的初期，其聚并的粒子可以通过竞争增长和自锐化来使其最终乳液中乳胶粒子粒径分布变窄。最后，通过通入N₂除去CO₂使其CO₂响应单体再从正电荷变成中性，最终实现高稳定的目的。

主权项

1.一种CO2诱导原位电中和技术制备大粒径、单分散、高稳定聚合物乳液的方法，其步骤如下：(1)以质量份计，将10～60份单体、0.1～2份CO2响应单体、0.3～2份乳化剂、0.1～0.5份消泡剂、0.1～1份还原剂加入到反应釜中，加入40～90份去离子水，搅拌使反应物完全溶解；(2)向上述反应体系中通入CO2气体40～60min，使CO2与水形成碳酸，确保反应体系的pH值小于5，进而促进CO2响应单体成盐；另一方面，CO2气体的通入会排除反应釜中的空气，使整个反应在CO2气体保护下进行；(3)将上述反应体系升温至45～60℃后加入0.1～1.2份引发剂，引发聚合反应；当反应进行1～3小时后通入N2置换体系中CO2气体，维持45～60℃、3～5小时后再升温至65～80℃保温1～3小时，然后用氨水调整反应体系的pH值至8～10，出料后得到大粒径、单分散、高稳定聚合物乳液；所述的单体是苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丁二烯、异戊二烯单体中的一种或几种；所述的乳化剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸皂、松香酸皂阴离子乳化剂中的一种或几种；所述的CO2响应单体为甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种或两种。