CN102382235B

CN102382235B - 丙烯酸乳液及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102382235B
Application number: CN201110238013.9A
Authority: CN
Inventors: 袁宜恩
Original assignee: SHANGHAI BAOLIJIA CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI BAOLIJIA NEW MATERIAL CO., LTD.
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-08-18
Also published as: CN102382235A

Abstract

本发明涉及材料领域，具体公开了一种丙烯酸乳液及制备方法和应用。包括以下重量份原料：丙烯酸酯类单体35％～45％，功能单体7％～10％，乳化剂1.0～2.5％，引发剂0.2％～0.6％和水42％～55％；制备方法为半连续饥饿加料法。所制备的丙烯酸乳液固体含量高，可用于纺织品涂层，手感柔软，耐低温性高，在布上牢度好；制备方法环保。

Description

丙烯酸乳液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及有机材料领域，具体为丙烯酸类乳液。

背景技术

现有使用在纺织品上涂层，印花的纯丙烯酸乳液，大部分是以上个世纪合成方法为主，基本是采用间歇法生产，这种间歇式反应，集中放热，不容易控制，容易造成暴聚等；产品质量不稳定，性能上手感与牢度达不到使用的要求；环保上达不到出口产品的要求。

目前大多数厂家采用的都是间歇法生产，将单体全部加入反应釜内，慢慢滴加引发剂，这种方法极易引起暴聚，造成冲釜；产品含量不能做高，一般都在35％以下；产品的收率往往较低，质量也无法保证。

壬基酚聚氧乙烯醚(APEO)是生产丙烯酸乳液时常用的乳化剂，但是这类乳化剂由于会造成环境问题而被许多国家限制使用，在出口中遭遇困境。

发明内容

本发明旨在提供一种丙烯酸乳液和制备的方法。

本发明还提供了上述丙烯酸乳液的应用。

一种丙烯酸乳液的制备方法，包括以下重量份原料：

a.丙烯酸酯类单体35％～45％，选自丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；丙烯酸丁酯在原料总量中的重量比为35％～40％，甲基丙烯酸甲酯0～5％；

b.功能单体7％～10％，选自丙烯酸、丙烯腈、羟甲基丙烯酰胺和环氧硅氧烷丙烯酸丁酯中的一种以上；丙烯腈在原料总量中的重量比2.0％～5.0％，丙烯酸0.5％～1.0％，羟甲基丙烯酰胺1.5％～3.0％，优选为2.0％～2.5％；环氧硅氧烷丙烯酸0～1.0％，优选为0～0.5％；

c.乳化剂1.0～2.5％，乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的至少一种；其中十二烷基硫酸钠在原料总量中的重量比为0.5％～1.2％，十二烷基苯磺酸钠0.5～1.5％，烯丙基磺酸钠0～0.2％；

d.引发剂0.2％～0.6％引发剂优选过硫酸钠或过硫酸铵；

e.水42％～55％；

制备方法为半连续饥饿加料法，滴加乳化单体时间3～5小时，温度控制在82-86度，滴加完后在此温度范围内保持反应0.5～2小时。步骤包括：

(1)将丙烯酸酯类单体和功能单体与乳化剂混合进行预乳化，得到预乳化单体；

(2)将水和引发剂混匀置于反应器中，加热到80～86℃，向反应器中滴加预乳化单体并将温度控制在82～86℃，滴加时间为3～5小时，滴加完毕后保温继续反应0.5～2小时。

经过参考研究乳液聚合的现有技术，改进工艺方法，改进产品性能，提高产品收率。本发明所制备的这种丙烯酸乳液，固体含量在50％以上，可用于纺织品涂层。手感柔软，耐低温性高，在布上牢度好，符合环保要求。

本发明的原理是丙烯酸乳液加成反应：通过引发剂产生自由基进行引发单体的活泼双键；不断接枝形成稳定的高聚物；通过引进功能单体，提高了与布的结合牢度；采用软单体为主，极大的提高了低温柔性；采用环保型乳化剂，解决了纺织品出口中遇到的APEO问题。同时该发明采用半连续法生产，可以将固含量做到50％以上，提高了生产的效率，降低了单位能耗。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明：

实施例1

原料为：a.丙烯酸酯类单体：丙烯酸丁酯40.0kg；

b.功能单体：丙烯腈5.0kg，丙烯酸0.5kg，羟甲基丙烯酰胺2.0kg，环氧硅氧烷0.5kg；

c.乳化剂：十二烷基硫酸钠0.8kg，十二烷基苯磺酸钠1.0kg，烯丙基磺酸钠0.2kg；

d.引发剂过硫酸钠0.6kg，去离子水49.4kg。

制备方法：

(1)乳化剂与功能单体和丙烯酸酯类单体混匀，制得到预乳化单体；

(2)将过硫酸钠溶解在去离子水中置于反应釜中，蒸汽加热使温度升高到82℃，连续滴加预乳化单体到反应釜中，温度控制在82～86℃，滴加时间为3.5小时，滴加完毕后保温继续反应1小时。

制得的丙烯酸乳液为乳白微蓝相液体，固体含量49-51％，黏度500～1500(NDJ黏度仪，3#转子，60转)。将乳液涂布到纺织品布料上，在低温-10度仍保持良好的柔韧性和弹性，不开裂。

实施例2

原料为：(1)丙烯酸酯类单体：丙烯酸丁酯38.0kg，甲基丙烯酸甲酯5.0；

(2)功能单体：丙烯腈2.0kg，丙烯酸1.0kg，羟甲基丙烯酰胺2.0kg；

(3)乳化剂：十二烷基硫酸钠1.2kg，十二烷基苯磺酸钠0.6kg，烯丙基磺酸钠0.2kg；

(4)引发剂过硫酸钠0.6kg，去离子水49.4kg。

制备方法：

(2)将过硫酸钠溶解在去离子水中置于反应釜中，蒸汽加热使温度升到84℃，连续滴加预乳化单体到反应釜中，温度控制在82～86℃，滴加时间为3.5小时，滴加完毕后保温继续反应1.5小时。

实施例3

原料为：(1)丙烯酸酯类单体：丙烯酸丁酯35.0kg，甲基丙烯酸甲酯7.0kg；

(2)功能单体：丙烯腈3.0kg，丙烯酸0.5kg，羟甲基丙烯酰胺2.5kg；

(3)乳化剂：十二烷基硫酸钠0.5kg，十二烷基苯磺酸钠1.5kg；

(4)引发剂过硫酸钠0.6kg，去离子水49.4kg。

制备方法：

(2)将过硫酸钠溶解在去离子水中置于反应釜中，蒸汽加热使温度升高到82℃，连续滴加预乳化单体到反应釜中，温度控制在82～86℃，滴加时间为4小时，滴加完毕后保温继续反应1小时。

Claims

1.一种丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下重量比原料：丙烯

酸酯类单体35%～45%，选自丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；

功能单体7%～10%，选自丙烯酸、丙烯腈、羟甲基丙烯酰胺和环氧硅氧烷中的一种以上；

乳化剂1.0～2.5%，乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的至少一种；

引发剂0.2%～0.6%；

水42%～55%；

制备方法为半连续饥饿加料法，包括如下步骤：

(2)将水和引发剂混匀置于反应器中，加热使温度升高到80～86℃，向反应器中滴加预乳化单体并将温度控制在82～86℃，滴加时间为3～5小时，滴加完毕后保温继续反应0.5～2小时。

2.权利要求1所述丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，丙烯酸丁酯在原料总量中的重量比为35%～40%，甲基丙烯酸甲酯0%～5%。

3.权利要求1所述丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，丙烯腈在原料总量中的重量比为2.0%～5.0%，丙烯酸0.5%～1.0%，羟甲基丙烯酰胺1.5%～3.0%，环氧硅氧烷0%～3.0%。

4.权利要求3所述丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，羟甲基丙烯酰胺在原料总量中的重量比为2.0%～2.5%，环氧硅氧烷0%～0.5%。

5.权利要求3所述丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，十二烷基硫酸钠在原料总量中的重量比为0.5%～1.2%，十二烷基苯磺酸钠0.5%～1.5%，烯丙基磺酸钠0%～0.2%。

6.一种丙烯酸乳液，其特征在于，通过权利要求1～5任一项所述方法制备，固含量≥50%。

7.权利要求6所述丙烯酸乳液用于制备纺织品涂层。