一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液及其生產方法
【專利摘要】本發明提供一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，其特征在于：所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液是通過包括單體、引發體系、復合乳化體系為原料制得；所述單體為醋酸乙烯40～60份、乙烯5～10份；所述引發體系包括氧化劑0.3～0.5份和還原劑0～0.3份；所述復合乳化體系包括陽離子乳化劑1～2.5份和非離子乳化劑2～5份；水40～60份，均以質量份數計。此共聚乳液穩定性好，不易產生沉淀，粘接性、保水性、機械穩定性優異。
【專利說明】一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陽離子乙烯-醋酸乙烯共聚乳液及其合成方法。
【背景技術】[0002]乙烯與醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的產品，國外一般將其統稱為EVA。但是在我國，人們根據其中醋酸乙烯含量的不同，將乙烯與醋酸乙烯共聚物分為EVA樹脂、EVA橡膠和VAE乳液。VAE乳液一般醋酸乙烯含量大于70%。由于它在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子鏈，使乙酰基產生不連續性，增加了高分子鏈的旋轉自由度，空間阻礙小，高分子主鏈變得柔軟，并且不會發生增塑劑遷移，保證了產品永久性柔軟。VAE乳液耐堿性好、低溫性能較好、粘接性能優異，與大多數添加劑有良好的相容性。所以VAE乳液在建筑、涂料、粘合劑、包裝、紡織、木材加工等行業得到了廣泛的應用。
[0003]目前國內外的VAE乳液都是陰離子或非離子型乳液，對于帶負電的材料(如玻璃、砂子、紙張等)所使用的陽離子助劑，陰離子或非離子型乳液相容性相對較差。陽離子聚合物乳液對正負電荷有良好的平衡性能，其基本的特征是乳膠粒表面或聚合物本身帶正電荷，因此在上述應用領域性能優于帶負電荷的乳液。
[0004]目前，未有陽離子型VAE乳液的相關報道，市場上也沒有相關工業化產品。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種粘接性能好，質量穩定的陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液。
[0006]本發明的另一目的在于提供上述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的合成方法。
[0007]本發明的第一目的是通過如下措施實現的:
[0008]一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，其特征在于:所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液是通過包括單體、引發體系、復合乳化體系為原料制得；所述單體為醋酸乙烯40~60份、乙烯5~10份；所述引發體系包括氧化劑0.3~0.5份和還原劑O~0.3份；所述復合乳化體系包括陽離子乳化劑I~2.5份和非離子乳化劑2~5份；7jC 40~60份，均以質量份數計。
[0009]上述非離子乳化劑，優選采用聚乙烯醇、聚醚和醚化纖維素的任意一種或多種。
[0010]上述陽離子乳化劑是一種季銨鹽陽離子表面活性劑，優選采用十八烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽、雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽或十八烷基二甲基溴化銨中的一種或多種。
[0011]上述單體還包括I~3份丙烯酸酯類作為功能單體。
[0012]上述丙烯酸酯類，優選采用丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸烯丙酯中的任意一種或多種。
[0013]上述氧化劑優選為雙氧水或過硫酸鹽。
[0014]上述引發體系中的還原劑優選為甲醛次硫酸鹽、異抗壞血酸鹽和亞硫酸氫鹽中的一種或多種。氧化劑為雙氧水時，還原劑用量優選為0.1~0.3份。
[0015]上述過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉中的一種或多種。
[0016]上述水，優選采用去離子水。
[0017]一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，其特征在于:醋酸乙烯酯45份，乙烯8份，丙烯酸酯類2份，陽離子乳化劑1.5份，非離子乳化劑3份，氧化劑0.3份，還原劑0.2份，水48份。
[0018]本發明的另一目的是通過如下措施實現的:
[0019]一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的合成方法，包括以下步驟:醋酸乙烯酯與乙烯同時通入乳化體系中，再滴加引發體系制得。
[0020]上述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的合成方法，醋酸乙烯酯先與功能單體混合，再與乙烯同時通入乳化體系，再滴加引發體系制得。
[0021]上述合成方法，包括以下步驟，所述的份數或百分數均為質量份數:
[0022](I)反應前期的準備
[0023]?配制乳化劑溶液:反應釜內加入3~7.5份復合乳化劑、30~40份去離子水，啟動攪拌，充分混合后升溫，使其完全溶解；
[0024]?配制引發劑溶液:在引發劑槽A中加入0.3~0.5份氧化劑、5~10份去離子水攪拌15min配成引發劑溶液；在還原劑槽B中加入0.1~0.3份還原劑、5~10份去離子水攪拌15min配成還原劑溶液；
[0025].配制混合單體:在單體槽中加入醋酸乙烯、丙烯酸酯類、混合均勻，即得混合單體；
[0026](2)投料生產
[0027]將乳化劑溶液泵入反應釜，待其完全溶解后，泵入混合單體6~10份，攪拌進行充分乳化，同時加入乙烯升壓至設定壓力I~2MPa，控制反應系統溫度為65~70°C，在15min內分別勻速加入1/3引發劑溶液a和1/3還原劑溶液b，反應30min左右升溫，待反應溫度達到75~80°C左右，壓力達到3~4MPa時，勻速加入剩余引發劑溶液a、還原劑溶液b和35~53份混合單體。滴加3小時后引發劑溶液、還原劑溶液和混合單體同時加完，切斷乙烯，保持溫度40~60min左右；壓力下降后，經脫泡、過濾、降溫后出料。
[0028]本發明具有如下有益效果:
[0029](I)本發明陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液穩定性好，不易產生沉淀。
[0030](2)本發明陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的合成方法中的部分物料采用滴加方式，使其能均勻加入到體系中，使整個放熱反應平穩進行，且整個方法簡單易行，方便快捷。
[0031](3)本發明陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液粘接性、保水性、機械穩定性優異。
[0032](4)所得的陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的物理性能指標，如表1所示。
[0033]表1
[0034]
【權利要求】
1.一種陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，其特征在于:所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液是通過包括單體、引發體系、復合乳化體系為原料制得；所述單體為醋酸乙烯40~60份、乙烯5~10份；所述引發體系包括氧化劑0.3~0.5份和還原劑0~0.3份；所述復合乳化體系包括陽離子乳化劑I~2.5份和非離子乳化劑2~5份；7jC 40~60份，均以質量份數計。
2.如權利要求1所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，醋酸乙烯酯45份，乙烯8份，陽離子乳化劑1.5份，非離子乳化劑3份，氧化劑0.3份，還原劑0.2份，水48份。
3.如權利要求1或2所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，所述陽離子乳化劑是指季銨鹽陽離子表面活性劑。
4.如權利要求3所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，所述陽離子乳化劑是指十八烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽、雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽或十八烷基二甲基溴化銨。
5.如權利要求1、2或4所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，所述非離子乳化劑是聚乙烯醇、聚醚和醚化纖維素的任意一種或多種混合物。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，還包括I~3份丙烯酸酯類作為功能單體。
7.如權利要求6所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，所述丙烯酸酯類是指丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸烯丙酯中的任意一種或多種。
8.如權利要求1-7任一所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，所述還原劑為甲醛次硫酸鹽、異抗壞血酸鹽和亞硫酸氫鹽中的一種或多種，所述氧化劑為雙氧水，或者過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉中的一種或多種。`
9.如權利要求1-8任一所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的制備方法，包括以下步驟:醋酸乙烯酯與功能單體混合后與乙烯同時通入乳化體系中，再滴加引發體系制得。
10.如權利要求9所述陽離子乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的制備方法，包括如下步驟: (1)反應前期的準備 ?配制乳化劑溶液:反應釜內加入3~7.5份復合乳化劑、30~40份去離子水，啟動攪拌，充分混合后升溫，使其完全溶解； ?配制引發劑溶液:在引發劑槽A中加入0.3~0.5份氧化劑、5~10份去離子水攪拌15min配成引發劑溶液；在還原劑槽B中加入0.1-0.3份還原劑、5~10份去離子水攪拌15min配成還原劑溶液； ?配制混合單體:在單體槽中加入醋酸乙烯、丙烯酸酯類、混合均勻，即得混合單體； (2)投料生產 將乳化劑溶液泵入反應釜，待其完全溶解后，泵入混合單體6~10份，攪拌進行充分乳化，同時加入乙烯升壓至設定壓力I~2MPa，控制反應系統溫度為65~70°C，在15min內分別勻速加入1/3引發劑溶液a和1/3還原劑溶液b，反應30min左右升溫，待反應溫度達到75~80°C左右，壓力達到3~4MPa時，勻速加入剩余引發劑溶液a、還原劑溶液b和35~53份混合單體；滴加3小時后引發劑溶液、還原劑溶液和混合單體同時加完，切斷乙烯，保持溫度40~60min左右；壓力下降后，經脫泡、過濾、降溫后出料。
【文檔編號】C08F220/28GK103665241SQ201210335617
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優先權日:2012年9月11日
【發明者】羅麗華, 胡軍, 張波, 寧威, 曹勇, 戴祖貴, 吳江紅, 邱萱, 賀德彬, 李清揚 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團四川維尼綸廠