CN101173021A - 丙烯酸系核壳聚合物乳液和可再分散乳胶粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丙烯酸系核壳聚合物乳液和可再分散乳胶粉及其制备方法。该乳液是由甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、甲基丙稀酸、N－羟甲基丙烯酰胺、乳化剂、引发剂通过乳液聚合的方法制备得到。该可再分散乳胶粉是由丙烯酸系核壳聚合物乳液、保护胶体、抗结块剂，通过乳液的喷雾法制备得到。本发明制备的可再分散聚合物乳胶粉的固含量高(接近100％)，可降低输送、储存的难度，可使用纸质包装，降低包装成本，并且储存稳定性好，储存期长，不会因水的冻结或挥发而变质；更重要的是它可在水中迅速溶解，均匀分散，重新形成具有原母体聚合物乳液同样性能的乳胶液，可广泛应用于零VOC干粉涂料、地坪修补砂浆、自流平地坪砂浆、墙地砖粘结剂、密封砂浆、建筑腻子粉、抹灰材料、粉刷石膏、隔热保温板粘结料、混凝土界面剂、粉末粘结剂以及粉末涂料等。

Description

丙烯酸系核壳聚合物乳液和可再分散乳胶粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸系核壳聚合物乳液和可再分散乳胶粉及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对环境保护和可持续发展的认识越来越深刻。目前聚合物乳液在涂料业、化学建筑材料和工业固体废弃物资源化利用中，已得到广泛的应用。被普遍使用的聚合物乳液中，固含量只约占50％左右，含有大量的水。储存和运输聚合物乳液需要用到大量的储罐，这些塑料或铁质储罐的回收处理也需要大量的人力物力。这样不仅增加了成本，而且造成了资源的浪费，还污染环境。目前，人们设计将聚合物乳液制成固体的干粉，可以像水泥一样用纸袋包装，不需铁桶或塑料桶包装，方便运输，可以既降低包装成本，又节约运输成本。此固体干粉溶于水中又可以形成聚合物乳液，而且此聚合物乳液的性能与原聚合物乳液的性能无异。具有该特殊性能的干粉可称为“可再分散乳胶粉”。可再分散乳胶粉和颜填料、助剂混合成干粉涂料，使用时加水搅拌即可制成现在传统的乳胶漆，具有现用涂料一样的性能。可再分散乳胶粉使乳胶漆得以以一种稳定的和低储运成本的配方形式进行包装和销售，而且能够做到真正的零VOC。这种涂料体系的关键技术在于制备可再分散聚合物乳胶粉-能够速溶(分散)于水而又有一定耐水性的粉末成膜材料，它与颜填料的混合物能再分散于水中，使用时能常温交联成膜，具有现时乳胶漆同样的性能。虽然世界上已有少数国家开发出具有一定水分散性和成膜能力的聚醋酸乙烯-乙烯基的“可再分散乳胶粉”，但由于分散程度有限，成膜性能没有达到可作为“干粉涂料”成膜物质的程度；并且由于原料本身的原因，决定了此种可再分散乳胶粉耐水性和离子稳定性差的特点。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种丙烯酸系核壳聚合物乳液。

本发明的目的之二在于提供该聚合物乳液的制备方法。

本发明的目的之三在于提供由该聚合物乳液制备的可再分散乳胶粉。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种丙烯酸系核壳聚合物乳液，乳液聚合法制备获得，其特征在于形成该聚合物的核的单体的组分及质量百分含量为：

甲基丙烯酸烷基酯    40～50％，  丙烯酸烷基酯    40～50％，

羟烷基酯            2～10％，   甲基丙稀酸      1～5％，

N-羟甲基丙烯酰胺    1～5；

形成该聚合物的壳的单体的组分及质量百分含量为：

甲基丙烯酸烷基酯    60～80％，  丙烯酸烷基酯    10～20％，

羟烷基酯            2～10％，   甲基丙稀酸      5～10％，

N-羟甲基丙烯酰胺    1～5％。

上述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的固含量为30～50％。

上述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯中的至少一种。

上述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯中的至少一种。

上述的羟烷基酯为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-5-羟基戊酯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯中的至少一种。

一种制备根据权利要求1所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.形成核的单体预乳化液的制备：先将乳化剂和无水碳酸钠溶于去离子水中，搅拌分散10～20分钟，再按上述的形成核的单体的组份和质量百分比，加入各单体，搅拌分散20～30分钟，即得核单体预乳化液；

b.形成壳的单体预乳化液的制备：先将乳化剂和无水碳酸钠溶于去离子水中，搅拌分散10～20分钟，再按上述的形成壳的单体的组份和质量百分比，加入各单体，搅拌分散20～30分钟，即得壳单体预乳化液；

c.制备核种子微乳液：先将步骤a得到的核单体预乳化液质量的15～25％，搅拌升温至80～90℃，再加入引发剂，反应15～30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌5～20分钟，即形成透明的核种子微乳液；

d.制备核聚合物乳液：在3～5小时内，将剩余的核单体预乳化液和引发剂连续滴加到步骤c所得的核种子微乳液中，80～90℃温度下反应0.5～1.5小时，再保温1～2小时，然后降温至40～60℃，调节pH值为7～9，即得核聚合物乳液；

e.制备丙烯酸系核壳聚合物乳液：在3～5小时内，将步骤b制备的壳单体预乳化液和引发剂连续滴加步骤d所到的核聚合物乳液中，在80～90℃温度下反

应0.5～1.5小时，保温1～2小时，降温至40～60℃，调节pH值为7～9，

过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

上述去离子水的用量与单体的质量比为1～2∶1。

上述的乳化剂为非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂，用量为单体总质量的2～4％。

上述的乳化剂为非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂按2～2.5∶1的质量比配制成的复合乳化剂。

上述的无水碳酸钠的总质量为单体总质量的0.5～1.5％。

上述的引发剂为过硫酸盐类引发剂，其用量为单体总质量的0.4～1.0％，并配制成质量百分浓度为2.5％的溶液。

一种可再分散聚合物乳胶粉，由根据权利要求1所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液、保护胶体、抗结块剂，通过乳液的喷雾法制备得到，其特征在于形成该乳胶粉的各组分及质量百分含量如下：丙烯酸系核壳聚合物乳液85～95％，保护胶体5～10％，抗结块剂1～5％。

上述保护胶体为硅溶胶、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、醛类改性聚乙烯醇、改性聚丙烯酸、淀粉及其衍生物中的至少一种。

上述抗结块剂为方解石粉、硅藻土、硅酸铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅中的至少一种。

上述的乳液的喷雾法的步骤如下：

a.喷雾乳液的准备：按照上述的比例，首先将保护胶体配制成固含量为30～50％的保护胶体溶液，再加入丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌5～10分钟，最后加入抗结块剂，搅拌10～30分钟，制成喷雾乳液；

b.采用喷雾干燥器将步骤a配制好的喷雾乳液进行喷雾干燥，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为110±10℃、出风温度为70±10℃、进料速度5～20rpm、雾化器转速为30～50HZ，即得到可再分散聚合物乳胶粉。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出性特点和显著优点：

1.本发明中，稳定乳胶粒的乳化剂和保护胶体与乳胶粒表面具有较强的作用力，使其在喷雾干燥过程中不与乳胶粒表面产生分离，并且本发明采用的乳化剂和保护胶体具有较强的水溶性，可满足乳胶粒在分散体系中的稳定性和乳胶粉在水中重新分散的再分散性能；

2.本发明制备的可再分散聚合物乳胶粉的固含量高(接近100％)，可降低输送、储存的难度，可使用纸质包装，降低包装成本，并且储存稳定性好，储存期长，不会因水的冻结或挥发而变质；更重要的是它可在水中迅速溶解，均匀分散，重新形成具有原母体聚合物乳液同样性能的乳胶液，可广泛应用于零VOC干粉涂料、地坪修补砂浆、自流平地坪砂浆、墙地砖粘结剂、密封砂浆、建筑腻子粉、抹灰材料、粉刷石膏、隔热保温板粘结料、混凝土界面剂、粉末粘结剂以及粉末涂料等。

具体实施方式

实施例一：(1)丙烯酸系核壳聚合物乳液的合成

单体组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，其组分配方如下：

组分	(核)质量(g)	(壳)质量(g)
			甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯丙烯酸-2-羟基乙酯丙烯酸-3-羟基丙酯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺乳化剂无水碳酸钠	4545.54221.531	75112\8431
过硫酸铵引发剂	0.8
			去离子水	100	100

步骤一：引发剂的配制：将过硫酸铵引发剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，至固体全部溶解，制成质量百分浓度为2.5％的引发剂溶液。

步骤二：核(壳)单体预乳化液的制备，先将去离子水、乳化剂和无水碳酸钠加入到装有搅拌器的反应釜中，搅拌分散20分钟，加入上述质量的核(壳)层各单体，再搅拌分散30分钟，即得核(壳)单体预乳化液；

步骤三：制备核种子微乳液，先将步骤二核单体预乳化液质量的20％加入到装有温度计、加热控温仪、搅拌器、加料管、恒沸冷凝回流管的反应釜中，搅拌升温至84℃，再加入步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的15％，反应30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌20分钟，即形成透明的核种子微乳液。

步骤四：制备丙烯酸系核聚合物乳液，在5小时内，将剩余的核单体预乳液和步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的35％连续滴加到反应釜中与核种子微乳液反应，反应温度维持在84℃，反应结束后，保温2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，即得丙烯酸系核聚合物乳液。

步骤五：制备丙烯酸系核壳聚合物乳液，在5小时内，将步骤二中25％的壳单体预乳化液和剩余的过硫酸铵引发剂连续滴加到步骤四的反应釜中与丙烯酸系核聚合物乳液反应，反应温度维持在85℃，反应结束后，保温1.8小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

(2)可再分散聚合物乳胶粉的制备

保护胶体为硅溶胶和聚乙烯醇，抗结块剂为硅藻土，其组分配方如下：

组分	质量(g)
		丙烯酸系核壳聚合物乳液硅溶胶聚乙烯醇硅藻土	90334

步骤一：喷雾乳液的准备，称取硅溶胶和聚乙烯醇，加水搅拌直到完全溶解，制成固含量为30％的保护胶体溶液，在保护胶体溶液中丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌10分钟，最后在上述混合液中加抗结块剂硅藻土，搅拌30分钟，制成待喷雾干燥乳液；步骤二：乳液的喷雾干燥设置，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为120℃、出风温度为70℃、进料速度20rpm、雾化器的转速为35HZ，然后启动加热系统，待进出风温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集，即可得到可再分散聚合物乳胶粉。

实施例二：(1)丙烯酸系核壳聚合物乳液的合成

单体组成为甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，其组分配方如下：

组分	(核)质量(g)	(壳)质量(g)
			甲基丙烯酸丙酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯丙烯酸己酯丙烯酸-2-羟基丁酯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺乳化剂无水碳酸钠	242226.5204.5213.21.2	30451082413.21.2
过硫酸铵引发剂	1
			去离子水	150	150

步骤一：核(壳)单体预乳化液的制备，先将去离子水、乳化剂和无水碳酸钠加入到装有搅拌器的反应釜中，搅拌分散20分钟，加入上述质量的核(壳)层各单体，再搅拌分散30分钟，即得核(壳)单体预乳化液。引发剂的配制，将过硫酸铵引发剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，至固体全部溶解，制成质量百分浓度为2.5％的引发剂溶液。

步骤二：制备核种子微乳液，先将步骤一核单体预乳化液质量的20％加入到装有温度计、加热控温仪、搅拌器、加料管、恒沸冷凝回流管的反应釜中，搅拌升温至84℃，再加入步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的20％，反应30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌20分钟，即形成透明的核种子微乳液。

步骤三：制备丙烯酸系核聚合物乳液，在5小时内，将剩余的核单体预乳液和步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的30％连续滴加到反应釜中与核种子微乳液反应，反应温度维持在84℃，反应结束后，保温2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，即得丙烯酸系核聚合物乳液。

步骤四：制备丙烯酸系核壳聚合物乳液，在5小时内，将步骤一中23％的壳单体预乳化液连续滴加到步骤三的反应釜中与丙烯酸系核聚合物乳液反应，反应温度维持在85℃，反应结束，保温1.5小时，降温至50℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

(2)可再分散聚合物乳胶粉的制备

保护胶体为纤维素醚和聚乙烯吡咯烷酮，抗结块剂为滑石粉，其组分配方如下：

组分	质量(g)
		丙烯酸系核壳聚合物乳液纤维素醚聚乙烯吡咯烷酮滑石粉	92332

步骤一：喷雾乳液的准备，称取纤维素醚和聚乙烯吡咯烷酮，加水搅拌直到完全溶解，制成固含量为30％的保护胶体溶液，在保护胶体溶液中丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌8分钟，最后在上述混合液中加抗结块剂滑石粉，搅拌25分钟，制成待喷雾干燥乳液；

步骤二：乳液的喷雾干燥设置，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为105℃、出风温度为65℃、进料速度15rpm、雾化器的转速为32HZ，然后启动加热系统，待进出风温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集，即可得到可再分散聚合物乳胶粉。

实施例三：(1)丙烯酸系核壳聚合物乳液的合成

单体组成为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸-2-羟基己酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，

其组分配方如下：

组份	(核)质量(g)	(壳)质量(g)
			甲基丙烯酸甲酯	16	30
甲基丙烯酸己酯	18.5	28
			甲基丙烯酸丁酯丙烯酸丁酯丙烯酸甲酯丙烯酸丙酯丙烯酸-2-羟基乙酯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺乳化剂无水碳酸钠	12181513521.52.30.8	206522612.30.8
过硫酸铵引发剂	0.9
			去离子水	200	200

步骤一：核(壳)单体预乳化液的制备，先将去离子水、乳化剂和无水碳酸钠加入到装有搅拌器的反应釜中，搅拌分散20分钟，加入上述质量的核(壳)层各单体，再搅拌分散30分钟，即得核(壳)单体预乳化液；引发剂的配制，将过硫酸铵引发剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，至固体全部溶解，制成质量百分浓度为2.5％的引发剂溶液。

步骤二：制备核种子微乳液，先将步骤一核单体预乳化液质量的加入到装有温度计、加热控温仪、搅拌器、加料管、恒沸冷凝回流管的反应釜中，搅拌升温至84℃，再加入步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的13％，反应30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌20分钟，即形成透明的核种子微乳液。

步骤三：制备丙烯酸系核聚合物乳液，在5小时内，将剩余的核单体预乳液和步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的37％连续滴加到反应釜中与核种子微乳液反应，反应温度维持在84℃，反应结束后，保温2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，即得丙烯酸系核聚合物乳液。

步骤四：制备丙烯酸系核壳聚合物乳液，在4小时内，将步骤一中20％的壳单体预乳化液和剩余的过硫酸铵引发剂溶液连续滴加到步骤三的反应釜中与丙烯酸系核聚合物乳液反应，反应温度维持在85℃，反应结束后，保温1-2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为7，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。(2)可再分散聚合物乳胶粉的制备

保护胶体为硅溶胶和聚丙烯酰胺，抗结块剂为二氧化硅，其组份配方如下：

组份	质量(g)
		丙烯酸系核壳聚合物乳液硅溶胶聚丙烯酰胺二氢化硅	88534

步骤一：喷雾乳液的准备，称取硅溶胶和聚丙烯酰胺，加水搅拌直到完全溶解，制成固含量为30％的保护胶体溶液，在保护胶体溶液中丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌10分钟，最后在上述混合液中加抗结块剂二氧化硅，搅拌25分钟，制成待喷雾干燥乳液；

步骤二：乳液的喷雾干燥设置，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为100℃、出风温度为60℃、进料速度5rpm、雾化器的转速为30HZ，然后启动加热系统，待进出风温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集，即可得到可再分散聚合物乳胶粉。

实施例四：(1)丙烯酸系核壳聚合物乳液的合成

单体组成为甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，其组分配方如下：

组分	(核)质量(g)	(壳)质量(g)
			甲基丙烯酸乙酯丙烯酸丁酯丙烯酸-2-羟基乙酯丙烯酸-3-羟基丙酯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺乳化剂无水碳酸钠	4050.54221.531	70162\8431
过硫酸铵引发剂	0.8
			去离子水	100	100

步骤一：引发剂的配制：将过硫酸铵引发剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，至固体全部溶解，制成质量百分浓度为2.5％的引发剂溶液。

步骤二：核(壳)单体预乳化液的制备，先将去离子水、乳化剂和无水碳酸钠加入到装有搅拌器的反应釜中，搅拌分散20分钟，加入上述质量的核(壳)层各单体，再搅拌分散30分钟，即得核(壳)单体预乳化液；

步骤三：制备核种子微乳液，先将步骤二核单体预乳化液质量的20％加入到装有温度计、加热控温仪、搅拌器、加料管、恒沸冷凝回流管的反应釜中，搅拌升温至84℃，再加入步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的15％，反应30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌20分钟，即形成透明的核种子微乳液。

步骤四：制备丙烯酸系核聚合物乳液，在5小时内，将剩余的核单体预乳液和步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的35％连续滴加到反应釜中与核种子微乳液反应，反应温度维持在84℃，反应结束后，保温2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，即得丙烯酸系核聚合物乳液。

步骤五：制备丙烯酸系核壳聚合物乳液，在5小时内，将步骤二中22％的壳单体预乳化液和剩余的过硫酸铵引发剂连续滴加到步骤四的反应釜中与丙烯酸系核聚合物乳液反应，反应温度维持在85℃，反应结束后，保温1.8小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

(2)可再分散聚合物乳胶粉的制备

保护胶体为聚乙烯醇，抗结块剂为硅藻土和方解石粉，其组分配方如下：

组分	质量(g)
		丙烯酸系核壳聚合物乳液聚乙烯醇硅藻土方解石粉	90532

步骤一：喷雾乳液的准备，称取聚乙烯醇，加水搅拌直到完全溶解，制成固含量为30％的保护胶体溶液，在保护胶体溶液中丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌10分钟，最后在上述混合液中加抗结块剂，搅拌30分钟，制成待喷雾干燥乳液；

步骤二：乳液的喷雾干燥设置，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为120℃、出风温度为70℃、进料速度20rpm、雾化器的转速为35HZ，然后启动加热系统，待进出风温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集，即可得到可再分散聚合物乳胶粉。

实施例五：(1)丙烯酸系核壳聚合物乳液的合成

单体组成为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸-2-羟基己酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，其组分配方如下：

组份	(核)质量(g)	(壳)质量(g)
			甲基丙烯酸甲酯	15	32
甲基丙烯酸己酯	18.5	27
			甲基丙烯酸丁酯丙烯酸丁酯丙烯酸甲酯丙烯酸丙酯丙烯酸-2-羟基乙酯甲基丙烯酸N羟甲基丙烯酰胺乳化剂无水碳酸钠	13181513521.52.30.8	196522612.30.8
过硫酸铵引发剂	0.9
			去离子水	200	200

步骤一：核(壳)单体预乳化液的制备，先将去离子水、乳化剂和无水碳酸钠加入到装有搅拌器的反应釜中，搅拌分散20分钟，加入上述质量的核(壳)层各单体，再搅拌分散30分钟，即得核(壳)单体预乳化液；引发剂的配制，将过硫酸铵引发剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，至固体全部溶解，制成质量百分浓度为2.5％的引发剂溶液。

步骤二：制备核种子微乳液，先将步骤一核单体预乳化液质量的加入到装有温度计、加热控温仪、搅拌器、加料管、恒沸冷凝回流管的反应釜中，搅拌升温至84℃，再加入步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的13％，反应30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌20分钟，即形成透明的核种子微乳液。

步骤三：制备丙烯酸系核聚合物乳液，在5小时内，将剩余的核单体预乳液和步骤一过硫酸铵引发剂溶液质量的37％连续滴加到反应釜中与核种子微乳液反应，反应温度维持在84℃，反应结束后，保温2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为8，即得丙烯酸系核聚合物乳液。

步骤四：制备丙烯酸系核壳聚合物乳液，在4小时内，将步骤一中20％的壳单体预乳化液和剩余的过硫酸铵引发剂溶液连续滴加到步骤三的反应釜中与丙烯酸系核聚合物乳液反应，反应温度维持在85℃，反应结束后，保温1-2小时，降温至60℃，用碳酸氢钠溶液调节核乳液的PH值为7，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

(2)可再分散聚合物乳胶粉的制备

保护胶体为硅溶胶、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯酸，抗结块剂为二氧化硅、硅酸铝和高岭土，其组份配方如下：

组份	质量(g)
		丙烯酸系核壳聚合物乳液硅溶胶聚丙烯酰胺改性聚丙烯酸二氧化硅高岭土硅酸铝	85244212

步骤一：喷雾乳液的准备，称取硅溶胶、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯酸，加水搅拌直到完全溶解，制成固含量为30％的保护胶体溶液，在保护胶体溶液中丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌10分钟，最后在上述混合液中加抗结块剂，搅拌25分钟，制成待喷雾干燥乳液；

步骤二：乳液的喷雾干燥设置，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为100℃、出风温度为60℃、进料速度5rpm、雾化器的转速为30HZ，然后启动加热系统，待进出风温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集，即可得到可再分散聚合物乳胶粉。

Claims (15)

1.一种丙烯酸系核壳聚合物乳液，由乳液聚合法制备获得，其特征在于形成该聚合物的核的单体的组分及质量百分含量为：

甲基丙烯酸烷基酯    40～50％，  丙烯酸烷基酯    40～50％，

羟烷基酯            2～10％，   甲基丙稀酸      1～5％，

N-羟甲基丙烯酰胺    1～5；

形成该聚合物的壳的单体的组分及质量百分含量为：

甲基丙烯酸烷基酯    60～80％，  丙烯酸烷基酯    10～20％，

羟烷基酯            2～10％，   甲基丙稀酸      5～10％，

N-羟甲基丙烯酰胺    1～5％。

2.根据权利要求1所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液，其特征在于所述的聚合物乳液的固含量为30～50％。

3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液，其特征在于所述的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液，其特征在于所述的羟烷基酯为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-5-羟基戊酯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯中的至少一种。

6.一种制备根据权利要求1所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.形成核的单体预乳化液的制备：先将乳化剂和无水碳酸钠溶于去离子水中，搅拌分散10～20分钟，再按上述的形成核的单体的组分和质量百分比，加入各单体，搅拌分散20～30分钟，即得核单体预乳化液；

b.形成壳的单体预乳化液的制备：先将乳化剂和无水碳酸钠溶于去离子水中，搅拌分散10～20分钟，再按上述的形成壳的单体的组分和质量百分比，加入各单体，搅拌分散20～30分钟，即得壳单体预乳化液；

c.制备核种子微乳液：先将步骤a得到的核单体预乳化液质量的15～25％，搅拌升温至80～90℃，再加入引发剂，反应15～30分钟后，乳液出现微弱蓝光，再搅拌5～20分钟，即形成透明的核种子微乳液；

d.制备核聚合物乳液：在3-5小时内，将剩余的核单体预乳化液和引发剂连续滴加到步骤c所得的核种子微乳液中，80-90℃温度下反应0.5～1.5小时，再保温1～2小时，然后降温至40～60℃，调节pH值为7～9，即得核聚合物乳液；

e.制备丙烯酸系核壳聚合物乳液：在3-5小时内，将步骤b制备的壳单体预乳化液和引发剂连续滴加步骤d所到的核聚合物乳液中，在80-90℃温度下反应0.5～1.5小时，保温1～2小时，降温至40～60℃，调节pH值为7～9，过滤出料，即得丙烯酸系核壳聚合物乳液。

7.根据权利要求6所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的制备方法，其特征在于所述去离子水的量与单体的总质量比为1～2∶1。

8.根据权利要求6所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的制备方法，其特征在于所述的乳化剂为非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂，用量为单体总质量的2～4％。

9.根据权利要求8所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的制备方法，其特征在于所述的乳化剂为非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂按2～2.5∶1的质量比配制成的复合乳化剂。

10.根据权利要求6所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的制备方法，其特征在于所述的无水碳酸钠的总质量为单体总质量的0.5～1.5％。

11.根据权利要求6所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过硫酸盐类引发剂，其用量为单体总质量的0.4～1.0％，并配制成质量百分浓度为2.5％的溶液。

12.一种可再分散聚合物乳胶粉，由根据权利要求1所述的丙烯酸系核壳聚合物乳液、保护胶体、抗结块剂，通过乳液的喷雾法制备得到，其特征在于形成该乳胶粉的各组分及质量百分含量如下：丙烯酸系核壳聚合物乳液85～95％，保护胶体5～10％，抗结块剂1～5％。

13.根据权利要求12所述的可再分散聚合物乳胶粉，其特征在于所述保护胶体为硅溶胶、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、醛类改性聚乙烯醇、改性聚丙烯酸、淀粉及其衍生物中的至少一种。

14.根据权利要求12所述的可再分散聚合物乳胶粉，其特征在于所述抗结块剂为方解石粉、硅藻土、硅酸铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅中的至少一种。

15.根据权利要求12所述的可再分散聚合物乳胶粉，其特征在于所采用的乳液的喷雾法的步骤如下：

a.喷雾乳液的准备：按照上述的比例，首先将保护胶体配制成固含量为30～50％的保护胶体溶液，再加入丙烯酸系核壳聚合物乳液，搅拌5～10分钟，最后加入抗结块剂，搅拌10～30分钟，制成喷雾乳液；

b.采用喷雾干燥器将步骤a配制好的喷雾乳液进行喷雾干燥，喷雾干燥器的喷雾干燥进风温度为110±10℃、出风温度为70±10℃、进料速度5～20rpm、雾化器转速为30～50HZ，即得到可再分散聚合物乳胶粉。