CN103642434B - 一种人工草坪用胶黏剂的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工草坪用胶黏剂的生产方法，它是采用乳化剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、引发剂及脱离子水按一定比例，经过一系列的步骤制备完成的，采用本发明的方法生产的人工草坪用胶黏剂，成本较低，粒径均匀，耐候性好，耐水性好，耐冻性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂的生产方法，特别是一种人工草坪用胶黏剂的生产方法。
背景技术
目前，市场上传统的人工草坪用胶黏剂,主要是以巴斯夫、陶氏等公司生产的羧基丁苯胶乳为主。羧基丁苯胶乳具有良好的钙离子稳定性和流变性能，可以很好的和钙粉混合在一起；同时它还具有较好的粘结强度，可以使草丝和底布具有较好的粘合力。但是羧基丁苯胶乳本身的结构就决定了其耐候性、耐水性和耐冻融性较差等缺点，当遇到持续的多雨天气或严寒天气，羧基丁苯胶的粘结强度就会明显下降，出现各种问题。
发明内容
本发明的目的是想克服上述现有技术的不足，提供一种新的人工草坪用胶黏剂的生产方法，采用该方法生产的人工草坪用胶黏剂，成本较低，粒径均匀，耐候性好，耐水性好，耐冻性强。
为实现本发明的上述目的所采用的技术方案是：一种人工草坪用胶黏剂的生产方法，其特征是按下列步骤进行的：
1、 备料：按重量份称取原料：
乳化剂 1.2-3.6
丙烯酸丁酯 BA 40.0-60.0
甲基丙烯酸甲酯 MMA 0.0-20.0
苯乙烯 ST 20.0-60.0
丙烯酰胺 AM 2-2.4
丙烯酸 AA 0.6-2.0
引发剂 0.6-1.4
脱离子水 88-132.5；
2、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯ST、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺 AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入进行预乳化，制成乳化液，所述的乳化剂、苯乙烯ST、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺 AM、丙烯酸 AA各单体的重量配比为：乳化剂1.0-3.0、苯乙烯ST 20.0-60.0、丙烯酸丁酯 BA 40.0-60.0、甲基丙烯酸甲酯 MMA 0.0-20.0、丙烯酰胺 AM 2.0-2.4、丙烯酸AA 0.6-2.0、脱离子水 45.0-50.0；
3、釜底用水的制备：向反应釜内添加釜底乳化剂（即乳化剂）、脱离子水，然后加热反应釜，所述的釜底乳化剂（即乳化剂）、脱离子水按下列重量配比添加：釜底乳化剂（即乳化剂）0.2～0.6、脱离子水33.0-66.5；
4、当反应釜温度达到70-75℃，将釜底单体（即种子）加入到反应釜中，所述的釜底单体为步骤2中所制得的乳化液，釜底单体用量为乳化液总质量的3%；
5、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，引发剂 0.2～0.4、脱离子水2.0-6.0；
6、反应釜内开始发生聚合反应，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
7、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同步加入滴加引发剂溶液，4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：引发剂 0.4-1.0、脱离子水 8.0-10.0；
8、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始冷却降温；
9、当反应釜温度降至55-60℃时，调节反应液至所需要的粘度，即得产品；
10、将所得的产品包装。
本发明所加的脱离子水的总量，以所制得的产品的含固量在45-55%之间为最佳。
本发明所述的乳化剂采用下列物质中的至少一种：十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠SDBS、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基二苯醚二磺酸盐DOWFAX 2A1、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐MS-1、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠MS-2。
所述的引发剂采用下列物质中的任一种：过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠。
本发明采用加氨水调节反应液至所需要的粘度，所述的向反应釜内添加氨水调粘度，最好是先将工业氨水（浓度为28%）与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，添加量为氨水1.5-4.0、脱离子水1.5-4.0，也即最好将氨水的pH值调至9左右。
本发明是用丙烯酸酯类乳液代替羧基丁苯乳胶，能够在粘结强度达到羧基丁苯乳胶的基础上，提高人工草坪用胶黏剂的耐候性、耐水性和耐冻融性。同时该胶黏剂在贮存过程中能表现出良好的稳定性，其粒径均匀,固含量在50%左右，成本较羧基丁苯乳胶低500元。
具体实施方式
下面结合具体实施的例子对本发明做进一步详细的描述，然而所述的实施例不应以限制的方式解释。
实施例1：
1、 按下列配方称取原料：
2、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯ST、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入各单体进行预乳化，制成乳化液，所述的乳化剂、脱离子水及各单体按下列重量添加：脱离子水48.0g、乳化剂OP -10 0.5g、SDS 0.5g、苯乙烯ST 60.0g、丙烯酸丁酯 BA 40.0g、丙烯酰胺AM 2.0g、丙烯酸 AA 2.0g；
3、向反应釜内添加釜底用水：即釜底乳化剂(即乳化剂)、脱离子水，然后用蒸汽加热反应釜，所述的釜底乳化剂（即乳化剂）、脱离子水按下列重量添加，乳化剂OP-10 0.3g、SDS0.3g，脱离子水66.5g；
4、当反应釜温度达到70-75℃，并保温2分钟后，将釜底单体即种子加入到反应釜中，所述的种子是取部分步骤2制备的乳化液，种子用量为乳化液的3% ；
5、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，过硫酸铵APS 0.2g、脱离子水6g；
6、反应釜内开始发生聚合反应，在4分钟内，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
7、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同时滴入滴加引发剂溶液， 4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：过硫酸铵APS 0.4g、脱离子水10g；
8、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始通冷却水降温；
9、当反应釜温度降至55-60℃时，向反应釜内添加中和剂--氨水溶液来调粘度，制得产品。先将工业氨水（浓度为28%）与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，调剂pH，所述的氨水溶液是由下列重量配比的原料制成的：氨水2.5g、脱离子水2.5g；
10、将所得的产品包装。
实施例2：
1、按下列配方称取原料：
2、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯ST、甲基丙烯酸甲酯 MAA、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入各单体进行预乳化，制得乳化液，所述的乳化剂、脱离子水及各单体按下列重量添加：脱离子水50.0g、乳化剂OP-10 0.8g、SDS0.8g、苯乙烯ST 20.0g、甲基丙烯酸甲酯 MAA 20g、丙烯酸丁酯 BA 60.0g、丙烯酰胺AM 2.2.0g、丙烯酸 AA 1.5g；
3、向反应釜内添加釜底用水：釜底乳化剂(即乳化剂)、脱离子水，然后用蒸汽加热反应釜，所述的釜底乳化剂、脱离子水按下列重量添加，乳化剂OP-10 0.2g、SDS 0.2g，脱离子水59.0g；
4、当反应釜温度达到70-75℃，并保温2分钟后，将釜底单体即种子加入到反应釜中，所述的种子是取部分步骤2中制得的乳化液，种子用量为乳化液的3% ；
5、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，过硫酸钾KPS 0.2g、脱离子水3g；
6、反应釜内开始发生聚合反应，在4分钟内，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
7、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同时滴入滴加引发剂溶液， 4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：过硫酸钾KPS 0.6g、脱离子水10g；
8、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始通冷却水降温；
9、当反应釜温度降至55-60℃时，向反应釜内添加中和剂--氨水溶液调粘度，制得产品。先将工业氨水（浓度为28%）与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，调剂pH，所述的氨水溶液是由下列重量配比的原料制成的：氨水4g、脱离子水4g；
10、将所得的产品包装。
实施例3：
2、 按下列配方称取原料：
2、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯ST、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入各单体进行预乳化，制成乳化液，所述的乳化剂、脱离子水及各单体按下列重量添加：脱离子水50.0g、乳化剂op-10 1g、SDBS 1g、苯乙烯ST 30.0g、甲基丙烯酸甲酯 MMA 20.0g、丙烯酸丁酯 BA 50.0g、丙烯酰胺AM 2.4g、丙烯酸 AA 1.0g；
3、向反应釜内添加釜底用水：即釜底乳化剂(即乳化剂)、脱离子水，然后用蒸汽加热反应釜，所述的釜底乳化剂（即乳化剂）、脱离子水按下列重量添加，乳化剂op-10 0.3g、SDBS 0.3g，脱离子水50.0g；
4、当反应釜温度达到70-75℃，并保温2分钟后，将釜底单体即种子加入到反应釜中，所述的种子是取部分步骤2制备的乳化液，种子用量为乳化液的3% ；
5、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，过硫酸铵APS 0.4g、脱离子水6g；
6、反应釜内开始发生聚合反应，在4分钟内，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
7、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同时滴入滴加引发剂溶液， 4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：过硫酸铵APS 1.0g、脱离子水10g；
8、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始通冷却水降温；
9、当反应釜温度降至55-60℃时，向反应釜内添加中和剂--氨水溶液来调粘度，制得产品。先将工业氨水（浓度为28%）与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，调剂pH，所述的氨水溶液是由下列重量配比的原料制成的：氨水1.5g、脱离子水1.5g；
10、将所得的产品包装。
实施例4：
1、按下列配方称取原料：
2、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯ST、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入各单体进行预乳化，制成乳化液，所述的乳化剂、脱离子水及各单体按下列重量添加：脱离子水45.0g、乳化剂op-10 1.5g、SDBS 1.5g、苯乙烯ST 40.0g、甲基丙烯酸甲酯 MMA 10.0g、丙烯酸丁酯 BA 50.0g、丙烯酰胺AM 2.0g、丙烯酸 AA 1.2g；
3、向反应釜内添加釜底用水：即釜底乳化剂(即乳化剂)、脱离子水，然后用蒸汽加热反应釜，所述的釜底乳化剂（即乳化剂）、脱离子水按下列重量添加，乳化剂op-10 0.1g、SDS 0.1g，脱离子水33.0g；
4、当反应釜温度达到70-75℃，并保温2分钟后，将釜底单体即种子加入到反应釜中，所述的种子是取部分步骤2制备的乳化液，种子用量为乳化液的3% ；
5、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，过硫酸铵APS 0.3g、脱离子水2g；
6、反应釜内开始发生聚合反应，在4分钟内，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
7、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同时滴入滴加引发剂溶液， 4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：过硫酸铵APS 0.7g、脱离子水8g；
8、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始通冷却水降温；
9、当反应釜温度降至55-60℃时，向反应釜内添加中和剂--氨水溶液来调粘度，制得产品。先将工业氨水（浓度为28%）与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，调剂pH，所述的氨水溶液是由下列重量配比的原料制成的：氨水1.5g、脱离子水1.5g；
10、将所得的产品包装。
本发明所述的原材料均为市场上直接购得的产品。
反应过程中所使用的设备都是化工常用设备，其使用方法为本领域内的普通专业技术人员所共知。
Claims (4)
1.一种人工草坪用胶黏剂的生产方法，其特征是按下列步骤进行的：
（1）、备料：按重量份称取原料：
乳化剂 1.2-3.6
丙烯酸丁酯 BA 40.0-60.0
甲基丙烯酸甲酯 MMA 0.0-20.0
苯乙烯 St 20.0-60.0
丙烯酰胺 AM 2-2.4
丙烯酸 AA 0.6-2.0
引发剂 0.6-1.4
脱离子水 88-132.5；
（2）、乳化液的制备：先将预乳化用的乳化剂用脱离子水溶解，加入乳化釜内，然后向乳化釜内按苯乙烯St、甲基丙烯酸甲酯 MMA、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺 AM、丙烯酸 AA的顺序依次加入进行预乳化，制成乳化液，所述的乳化剂、苯乙烯St、甲基丙烯酸甲酯 MMA、丙烯酸丁酯BA、丙烯酰胺 AM、丙烯酸 AA、脱离子水各单体的重量配比为：乳化剂1.0-3.0、苯乙烯St 20.0-60.0、丙烯酸丁酯 BA 40.0-60.0、甲基丙烯酸甲酯 MMA 0.0-20.0、丙烯酰胺 AM 2.0-2.4、丙烯酸AA 0.6-2.0、脱离子水 45.0-50.0；
（3）、釜底用水的制备：向反应釜内添加乳化剂、脱离子水，然后加热反应釜，所述的乳化剂、脱离子水按下列重量配比添加：釜乳化剂0.2～0.6、脱离子水33.0-66.5；
（4）、当反应釜温度达到70-75℃，将釜底单体加入到反应釜中，所述的釜底单体为步骤2中所制得的乳化液，釜底单体用量为乳化液总质量的3%；
（5）、将反应釜内釜底单体搅拌2-3分钟, 然后将最初引发剂溶液加至反应釜中，所述的最初引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的，引发剂 0.2～0.4、脱离子水2.0-6.0；
（6）、反应釜内开始发生聚合反应，反应釜内的温度升高至峰值温度在83-85℃之间；
（7）、继续反应20分钟以后，开始向反应釜内滴加余下的步骤2中所制得的乳化液，并同步加入滴加引发剂溶液，4-5小时内滴加完，整个滴加过程中，始终维持反应釜内的反应温度在83-85℃，所述的滴加引发剂溶液是由下列重量配比的原料制成的：引发剂 0.4-1.0、脱离子水 8.0-10.0；
（8）、滴加完成后，保持釜内温度在85-87℃ 1-1.5小时，然后开始冷却降温；
（9）、当反应釜温度降至55-60℃时，调节反应液至所需要的粘度，即得产品；
（10）、将所得的产品包装。
2.按照权利要求1所述的人工草坪用胶黏剂的生产方法，其特征是所述的乳化剂采用下列物质中的至少一种：十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠SDBS、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基二苯醚二磺酸盐DOWFAX 2A1、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐MS-1、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠MS-2。
3.按照权利要求1所述的人工草坪用胶黏剂的生产方法，其特征是所述的引发剂采用下列物质中的任一种：过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠。
4.按照权利要求1所述的人工草坪用胶黏剂的生产方法，其特征是采用加氨水调节反应液至所需要的粘度，所述的向反应釜内添加氨水调粘度的方法是：先将浓度为28%的工业氨水与脱离子水按1：1的比例稀释后再添加，添加量为氨水1.5-4.0、脱离子水1.5-4.0。
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