專利名稱：合成苯丙膠乳的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種乳液涂料，特別是涉及一種合成苯丙膠乳。
背景技術：
丙烯酸酯類聚合物以其優越的成膜性、良好的耐油性和耐候性、優良的粘接性，在眾多 聚合物乳液產品中成為了佼佼者。引入硬單體苯乙烯的丙烯酸酯類乳液體系，簡稱為苯乳液， 具有較高的耐候性、保色性、抗污性等。苯丙乳液主要用作建筑涂料、造紙涂布膠粘劑等方 面。作為膠粘劑，其硬度高，耐水性好。另外，它還可廣泛用作地板上光劑，彩砂涂料，凹 凸底漆等。隨著核殼技術、互穿聚合物網絡及無皂乳液聚合的研究進展，對苯丙乳液用途的 研究還將更加廣泛。
'近年全球苯丙乳液的消費市場在穩步增長，其中尤其以亞洲和南美等發展中國家需求增 長較快。我國由于經濟的高速發展，對苯丙乳液等涂料的需求將保持增長的態勢，而且新的 研究成果將賦予苯丙乳液更多的市場生命力。目前我國苯丙乳液的生產非常分散，中小企業 間的競爭也很激烈，具有規模的大企業正在成長中，產品質量良莠不齊，主要缺點是抗水性 差和易泛黃，其次是使用量偏大。
合成苯丙乳液替代丁苯乳液的關鍵技術是涂膜硬度及耐候性等性能的挑戰，這是普通乳 液產品難以實現的目標。
發明內容
本發明的目的在于提供一種穩定性較好、不易返黃、粒度細粘度低、流動性好、不產生 油斑的合成苯丙膠乳。
為實現上述目的，本發明的技術解決方案是 本發明是一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為 單體甲基丙烯酸(MAA) 2 4
丙烯酸異辛酯 5~8 苯乙烯(St) 10 15 丙烯酸丁酯(BA) 6 9 乳化劑烷基酚聚氧乙烯(10)醚(0P-10) 0.4 0.8引發劑過硫酸銨
0. 1 0.4
水離子水
所述的合成苯丙膠乳，其原料還包括以下組分，均為重量份:
十二烷基苯磺酸
0. TO. 5
丙烯酰胺
0. 4 0. 8
二乙醇胺
0. 4 0. 8
N-羥丙溶液
0. 3 0. 7。
采用上述方案后，由于本發明采取以下措施
(1) 軟硬單體配比為MAA:St:BA-36:25:36，所得乳液硬度高，抗老化性能好。
(2) 種子乳液的用量為10%-12%時，所得乳液綜合性能最好。
(3) 加羧基功能單體對乳液的聚合穩定性、鈣離子穩定性、乳液的粘度和涂膜的吸水率 影響明顯。功能性基團的用量控制在4%以內，且在聚合反應的后期加入可獲得最優的乳液 性能。
故，本發明具有以下優點-
(1) 加工涂布紙常用的丁苯膠乳粘接強度高，耐水性好，價格便宜，但日久涂膜易泛黃， 乳液穩定性差；而苯丙膠乳穩定耐老化、不變色，所得涂布紙光澤度、平滑度高；
(2) 粒度細粘度底，流動性好、不產生油斑。與其它膠粘劑比較有起泡少、腐敗現象少 的優點，而且價格比較便宜。
(3) 苯丙膠乳與顏料、無機填料及其他添加劑相混合制成的涂布液附著力強，涂層不脫 落、不掉粉；配制的涂布液4h內沉降率《5X，易于施工；在高速涂布加工過程中，涂布液 經多次剪切試驗，具有不破乳、不發漲、不結塊，機械加工適應性較好的特點；在一定溫度
(5 50'C)范圍內，黏度變化不大，適用于配制滿足不同機型涂布紙生產加工的涂布膠乳液。 本發明提供了雙重交聯核殼結構乳液體系，該體系是一種核體微交聯、殼體室溫外交聯 的新型核殼結構產品。通過調整核體微交聯程度、核殼尺寸比例，改變組成結構特性，進一 步提高產品性能，尤其是涂膜硬度。它為開拓性能優異的系列乳液涂料產品奠定了更加堅實 廣泛的理論和應用基礎。
'下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。
圖l是本發明的制備流程圖。
具體實施方式
一、配方
以下是本發明合成苯丙膠乳幾個實施例，但本發明并不局限于此c 實施例1:
一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為-甲基丙烯酸 2 丙烯酸異辛酯 5
苯乙烯 10
丙烯酸丁酯 6 烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.4
過硫酸銨 離子水
十二垸基苯磺酸 丙烯酰胺 二乙醇胺 N-羥丙溶液
0.1
65。 0.1 0.4 0.4 0.3。
實施例2:
一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為:
丙烯酸 4
丙烯酸異辛酯 8
苯乙烯 15
丙烯酸丁酯 9 .垸基酚聚氧乙烯(10)醚0.8
過硫酸銨 離子水
十二烷基苯磺酸 丙烯酰胺
二乙醇胺 N-羥丙溶液
0.4 80 0.5 0.8
0.8
0.7。實施例3:
,一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為
丙烯酸 3
丙烯酸異辛酯 6
苯乙烯 13
丙烯酸丁酯 7 垸基酚聚氧乙烯(10)醚0.6
過硫酸銨 0.3
離子水 70
十二垸基苯磺酸 0.3
丙烯酰胺 0.6
二乙醇胺 0.6
N-羥丙溶液 0.5。
實施例4:
一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為:
丙烯酸 3
丙烯酸異辛酯 6
苯乙烯 12
丙烯酸丁酯 7 烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.5
離子水 75。
實施例5:
一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為
甲基丙烯酸 3
丙烯酸異辛酯 7
苯乙烯 14
丙烯酸丁酯 8
離子水 72。二、制備方法-
合成苯丙膠乳的制備方法，其制備步驟如下
(1) 先將單體、部分乳化劑和水在溫室下預乳化制得預乳化液，然后將裝有攪拌器、回 流冷凝管等的四口燒瓶置于有溫控裝置的水浴鍋中；
(2) 將適量引發劑、碳酸氫鈉和水置于反應釜中，升溫至8(TC-9(TC，取部分預乳化液 作為種子，緩慢滴加到反應釜中，待乳液呈藍相，保溫15min，得到種子乳液；
(3) 然后同時滴加剩余的預乳化單體、引發劑水溶液，控制在4h內滴完；
(4) 滴完后，升溫至8(TC-9CTC，保溫lh后降溫，用氨水調節乳液的PH值為7-8，過 濾出料。
三、性能測試
固含量參照GB1725—79標準；涂膜硬度參照GB/T1730—93標準；附著力參照GB1720 一79標準；乳液貯存穩定性；將乳液在5(TC的恒溫烘箱中放置7d，觀察乳液是否有分層或破 乳現象；鈣離子穩定性；取20g乳液，加入10XCaCl2水溶液20g搖均，放置24h觀察乳液是 否有分層或破乳現象；耐水性參照GB1733 — 93標準；吸水率參照HG/T2 — 1612—85標 準。乳液和涂膜的主要性能指標如表1所示。 表1.乳液和涂膜的主要性能
測試結果
乳白、半透、帶藍光 43.2 3 6 l(TlOO
無絮凝 54.5
良好 0. 08 0. 73
附著力/級 1~2 單體轉化率/% >98
檢測項目 外觀
固含量％
ra值
粘度/ (mPa s) 鈣離子穩定性 粒徑/nm 貯存穩定性 '吸水率/%
權利要求
1、一種合成苯丙膠乳，其特征在于其原料按重量份的組分含量為單體甲基丙烯酸2~4丙烯酸異辛酯5~8苯乙烯 10~15丙烯酸丁酯 6~9乳化劑烷基酚聚氧乙烯(10)醚0.4~0.8引發劑過硫酸銨0.1~0.4水離子水 65~80。
2、 根據權利要求1所述的合成苯丙膠乳，其特征在于其原料還包括以下組分，均為重 '量份十二烷基苯磺酸 0.廣O. 5丙烯酰胺 0.4~0.8 二乙醇胺 0.4 0.8 N-羥丙溶液 0. 3~0. 7。
3、 根據權利要求1所述的合成苯丙膠乳的制備方法，其特征在于其制備步驟如下(1) 先將單體、部分乳化劑和水在溫室下預乳化制得預乳化液，然后將裝有攪拌器、回流冷凝管 等的四口燒瓶置于有溫控裝置的水浴鍋中；(2)將適量引發劑、N-羥丙溶液和水置于反應釜 中，升溫至80'C-90'C，取部分預乳化液作為種子，緩慢滴加到反應釜中，待乳液呈藍相， 保溫15min，得到種子乳液；(3)然后同時滴加剩余的預乳化單體、引發劑水溶液，控制在 4h內滴完；(4)滴完后，升溫至80。C-9(TC，保溫lh后降溫，用氨水調節乳液的PH值為7-8， 過濾出料。
全文摘要
本發明公開了一種合成苯丙膠乳，其原料按重量份的組分含量為丙烯酸2～4、丙烯酸異辛酯5～8、苯乙烯10～15、丙烯酸丁酯6～9、乳化劑0.4～0.8、過硫酸銨0.1～0.4、離子水65～80。由于本發明軟硬單體配比為MAA∶St∶BA＝36∶25∶36，所得乳液硬度高，抗老化性能好，種子乳液的用量為10％～12％時，所得乳液綜合性能最好，加適量的羧基功能單體可以明顯改善乳液的聚合穩定性、鈣離子穩定性、乳液的粘度和涂膜的吸水率。
文檔編號C08F220/18GK101531736SQ200910119369
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月24日 優先權日2009年3月24日
發明者呂浩輝, 海 彭, 李祎山 申請人:泉州德立化工有限公司