CN103059782A - 水性地毯胶及生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种水性地毯胶及生产方法，属于精细化工技术领域。该水性地毯胶以水代替溶剂，取代对人体毒性较大和对环境污染严重的有机溶剂甲苯，并使用乳化剂，采用分步加料法，其原料组分包括：去离子水、乳化剂、交联剂、引发剂、丙烯酸酯类单体、除味剂、功能单体、中和剂。其制备方法工艺步骤包括：（1）预乳化、（2）清洗、（3）升温、（4）滴加、（5）除味、（6）调pH：除味完毕降温，投入中合剂调pH，过滤放料，获得地毯胶产品。本发明以水为溶剂可大大降低产品成本，免除了处理废气所需投入的大量资金，避免了引起爆聚造成冲釜，严重的还引发爆炸不安全隐患，解决了使用过程中会产生有毒气体的问题，保证了产品运输安全。
Description
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，特别涉及到一种环保性的地毯胶。
背景技术
国家权威机构调查发现目前新建筑室内空气污染的主要来源是室内装修材料和家具，它们大多含有甲醛、苯等有机挥发物，甲醛是一种重要的有机原料，它是无色具强烈刺激性的气体，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质，而原来地毯胶是一种溶剂型的含有大量溶剂甲醛，它广泛应用于办公，住房及公共设施等领域危害人体健康，并且其易燃，易爆给生产和运输产生了极大的安全隐患，也对人们的人身和财产构成威胁。国内外地毯胶采用间歇法生产，将单体全部加入反应釜内，慢慢滴加引发剂，这种方法极易引起爆聚造成冲釜，严重的还引发爆炸。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性地毯胶及生产方法，以解决现有技术采用间歇法生产，将单体全部加入反应釜内，慢慢滴加引发剂，这种方法极易引起爆聚造成冲釜，严重的还引发爆炸；存在的运输不安全和使用过程中会产生有毒气体等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是以水代替溶剂，取代对人体毒性较大和对环境污染严重的有机溶剂甲苯，并使用乳化剂，采用分步加料法，其原料组分及重量比为：去离子水50-60份、乳化剂1.3-1.6份、交联剂0.6-0.8份、引发剂0.1-0.2份、丙烯酸酯类单体25-35份、除味剂0.01-0.03份、功能单体10-13份、中和剂0.20-0.22份。
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和CA-897(辛基酚聚氧乙烯醚)两种；
所述交联剂为N，N--二羟甲基丙烯酰胺(N-AM)；
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种；
所述除味剂为叔丁基过氧化氢和雕白粉两种；
所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，取其中的两种；
所述功能单体为甲基丙烯酸,、丙烯腈和苯乙烯三种；
所述中合剂为二甲基乙醇胺(DMAE)、三乙胺(TEA)中的一种；
其生产方法工艺步骤如下：
1、预乳化：乳化剂的五分之四和全部的交联剂加入五分之一的去离子水中,在550-650转/分搅拌中慢慢加入称量好并混匀的单体，引发剂加入少量去离子水备用；
2、清洗：将反应釜冲洗干净，按照配方配比投入剩余的去离子水和乳化剂，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
3、升温：升温至55-65℃，将四分之一乳化单体投入釜中，继续升温到75-85℃，投入三分之一的引发剂溶液，升温至乳液变得兰光透明；
4、滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度82℃-86℃，滴加时间为1.5-2.5小时，滴加完毕保温反应1.5-2.5小时；
5、除味：保温完毕降温到70-78℃，先后加入叔丁基二氧化氢和雕白粉并在70-78℃保温35-45分钟；
6、调pH：除味完毕降温至50-60℃，投入中合剂调pH在5.5-6.5，过滤放料，获得地毯胶产品。
采用本发明的积极效果是以水为溶剂可大大降低产品成本以及免除了工厂对处理废气所需投入的大量资金。分步加料法避免了引起爆聚造成冲釜，严重的还引发爆炸不安全隐患，保证了产品运输安全，解决了使用过程中会产生有毒气体等问题。
具体实施方式
以生产一吨环保型水性地毯胶为基准，下面是本发明原材料不同配比用量，同类原料不同下位品种情况下的具体实施例子：
实施例1：
预乳化：将110㎏去离子水、4.0㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和6.4㎏乳化剂CA-897、7㎏交联剂N，N--二羟甲基丙烯酰胺混匀，在600转/分的搅拌中慢慢加入预先称量好混匀的功能单体5.5㎏甲基丙烯酸，18㎏丙烯腈，93.5㎏苯乙烯，84㎏丙烯酸甲酯，216㎏丙烯酸丁酯，搅拌均匀得预乳化单体，分出136㎏备用；
清洗：将反应釜冲洗干净后，按照配方配比注入去离子水410㎏，1.0㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和1.6㎏乳化剂CA-897，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
升温：升温至60℃，将分出的136㎏乳化单体投入釜中，继续升温到80℃，投入三分之一的引发剂溶液(1.3㎏过硫酸铵+30㎏去离子水)，升温至乳液变得兰光透明；
滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度82℃，滴加时间为2小时，滴加完毕保温反应2小时；
除味：保温完毕降温到74℃，先后加入除味剂0.14㎏叔丁基二氧化氢和0.14㎏雕白粉并在74度保温40分钟；
调pH：除味完毕降温至58℃，投入2㎏中和剂三乙胺(TEA)使pH=5.5，过滤放料。
实施例2：
预乳化：将100㎏去离子水、4.4㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和7.2㎏乳化剂CA-897、8㎏交联剂N，N--二羟甲基丙烯酰胺混匀，在550转/分的搅拌中慢慢加入预先称量好混匀的功能单体4㎏甲基丙烯酸，21㎏丙烯腈，100㎏苯乙烯，70㎏丙烯酸丁酯，280㎏丙烯酸乙酯，搅拌均匀得预乳化单体，分出148㎏备用；
清洗：将反应釜冲洗干净后，按照配方配比注入去离子水370㎏,1.1㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和1.8㎏乳化剂CA-897，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
升温：升温至55℃，将分出的148㎏乳化单体投入釜中，继续升温到75℃，投入三分之一的引发剂溶液(2㎏过硫酸铵+30㎏去离子水)，升温至乳液变得兰光透明；
滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度86℃，滴加时间为1.5小时，滴加完毕保温反应2.5小时；
除味：保温完毕降温到70℃，先后加入除味剂0.10㎏叔丁基二氧化氢和0.10㎏雕白粉并在70度保温35分钟；
调pH：除味完毕降温至53℃，投入2.1㎏中和剂三乙胺使pH=6.3，过滤放料。
实施例3：
预乳化：将120㎏去离子水、4.8㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和8㎏乳化剂CA-897、6㎏交联剂N，N--二羟甲基丙烯酰胺混匀，在650转/分的搅拌中慢慢加入预先称量好混匀的功能单体6㎏甲基丙烯酸，89㎏苯乙烯，10㎏丙烯腈，30㎏丙烯酸甲酯，250㎏丙烯酸乙酯，搅拌均匀得预乳化单体，分出130㎏备用；
清洗：将反应釜冲洗干净后，按照配方配比注入450㎏去离子水，1.2㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和2㎏乳化剂CA-897，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
升温：升温至65℃，将分出的130㎏乳化单体投入釜中，继续升温到85℃，投入三分之一的引发剂溶液(1㎏过硫酸钾+30㎏去离子水)，升温至乳液变得兰光透明；
滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度84℃，滴加时间为2.5小时，滴加完毕保温反应1.5小时；
除味：保温完毕降温到78℃，先后加入除味剂0.15㎏叔丁基二氧化氢和0.15㎏雕白粉并在78度保温45分钟；
调pH：除味完毕降温至60℃，投入2.1㎏中和剂二甲基乙醇胺使pH=6.4，过滤放料。
实施例4：
预乳化：将116㎏去离子水、4.84㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和8.4㎏乳化剂CA-897、7.5㎏交联剂N，N--二羟甲基丙烯酰胺混匀，在630转/分的搅拌中慢慢加入预先称量好混匀的功能单体5㎏甲基丙烯酸，20㎏丙烯腈，75㎏苯乙烯，148㎏丙烯酸甲酯，102㎏丙烯酸乙酯，搅拌均匀得预乳化单体，分出116㎏备用；
清洗：将反应釜冲洗干净后，按照配方配比注入434㎏去离子水，1.16㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和2.1㎏乳化剂CA-897，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
升温：升温至58℃，将分出的120㎏乳化单体投入釜中，继续升温到82℃，投入三分之一的引发剂溶液(1.4㎏过硫酸钾+30㎏去离子水)，升温至乳液变得兰光透明；
滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度83℃，滴加时间为1.8小时，滴加完毕保温反应2.2小时；
除味：保温完毕降温到76℃，先后加入除味剂0.05㎏叔丁基二氧化氢和0.05㎏雕白粉并在76度保温38分钟；
调pH：除味完毕降温至56℃，投入2㎏中和剂二甲基乙醇胺使pH=6.0，过滤放料。
实施例5：
预乳化：将106㎏去离子水、4.24㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和6.8㎏乳化剂CA-897、6.5㎏交联剂N，N--二羟甲基丙烯酰胺混匀，在580转/分的搅拌中慢慢加入预先称量好混匀的功能单体5.3㎏甲基丙烯酸，110㎏苯乙烯，14.5㎏丙烯腈，80.2㎏丙烯酸丁酯，220㎏丙烯酸甲酯，搅拌均匀得预乳化单体，分出138㎏备用；
清洗：将反应釜冲洗干净后，按照配方配比注入394㎏去离子水，1.06㎏乳化剂十二烷基磺酸钠和1.7㎏乳化剂CA-897，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
升温：升温至62℃，将分出的138㎏乳化单体投入釜中，继续升温到77℃，投入三分之一的引发剂溶液(1.8㎏过硫酸铵+30㎏去离子水)，升温至乳液变得兰光透明；
滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度85℃，滴加时间为2.4小时，滴加完毕保温反应1.8小时；
除味：保温完毕降温到73℃，先后加入除味剂0.08㎏叔丁基二氧化氢和0.08㎏雕白粉并在73度保温42分钟；
调pH：除味完毕降温至50℃，投入2.2㎏中和剂二甲基乙醇胺使pH=6.5，过滤放料。
以上实施例的产品和原来溶剂型的地毯胶测试结果如下：
结果分析：由以上结果分析，本发明的产品附着力好，耐化学品优，易操作且不含甲苯等有机溶剂，VOC含量小。
Claims (9)
1.一种水性地毯胶，其特征是以水代替溶剂，取代对人体毒性较大和对环境污染严重的有机溶剂甲苯，并使用乳化剂，采用分步加料法，其原料组分及重量比为：去离子水50-60份、乳化剂1.3-1.6份、交联剂0.6-0.8份、引发剂0.1-0.2份、丙烯酸酯类单体25-35份、除味剂0.01-0.03份、功能单体10-13份、中和剂0.20-0.22份。
2.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是乳化剂为十二烷基硫酸钠和CA-897(辛基酚聚氧乙烯醚)两种。
3.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是交联剂为N，N--二羟甲基丙烯酰胺(N-AM)。
4.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种。
5.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是除味剂为叔丁基过氧化氢和雕白粉两种。
6.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯，取其中的两种。
7.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是功能单体为甲基丙烯酸,、丙烯腈和苯乙烯三种。
8.根据权利要求1所述的水性地毯胶，其特征是中合剂为N-甲基二乙醇胺(DMAE)、三乙胺(TEA)中的一种。
9.一种如权利要求1所述的水性地毯胶生产方法，其特征是工艺步骤如下：
（1）预乳化：乳化剂的五分之四和全部的交联剂加入五分之一的去离子水中,在550-650转/分搅拌中慢慢加入称量好并混匀的单体，引发剂加入少量去离子水备用；
（2）清洗：将反应釜冲洗干净；按照配方配比投入剩余的去离子水和乳化剂，打开搅拌，开启加热或冷却水装置；
（3）升温：升温至55-65℃，将四分之一乳化单体投入釜中，继续升温到75-85℃，投入三分之一的引发剂溶液，升温至乳液变得兰光透明；
（4）滴加：将剩余的预乳化单体和引发剂乳液均匀连续的加入到反应釜中保持温度82℃-86℃，滴加时间为1.5-2.5小时，滴加完毕保温反应1.5-2.5小时；
（5）除味：保温完毕降温到70-78℃，先后加入叔丁基二氧化氢和雕白粉并在70-78℃保温35-45分钟；
（6）调pH：除味完毕降温至50-60℃，投入中合剂调pH在5.5-6.5，过滤放料，获得地毯胶产品。
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