CN103725232B - 一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法。该方法包括，种子乳液的制备：在带有回流器的常压反应器中，在搅拌状态下，依次加入单体乳液组分B总质量的25～30%、溶液组分C的25～30%，以及加或不加组分A，在75-90℃的恒温条件下反应至少30分钟，至乳液呈现蓝光；乳液聚合：在78-90℃的恒温条件下，均匀滴加单体乳液组分B质量的剩余部分，同时补加溶液组分C质量的剩余部分；经过滤，包装即得到具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。本发明经生产应用测试，在高湿分状态下快速产生足够的初粘接力，有效地提高了乳液型胶黏剂的粘结速度，从而提高了工作效率；满足了高性能的丙烯酸乳液胶黏剂的应用需求。

Description

一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种快粘性乳液及其聚合方法，属于乳液胶黏剂技术领域；具体是指一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术

乳液胶黏剂是新一代绿色环保的水性化产品，具有无毒无害、性能多样、经济、方便等优点，满足GB18583-2008、CSC/G2204-2006、HJ/T220-2005、欧盟REACH、ROHS等准入性技术标准，很好地符合了节能高效、节约资源、绿色安全环保的经济发展目标。

乳液型胶粘剂中有代表性的品种有丙烯酸乳液、水性聚氨酯等产品类型，在交通运输、包装印刷、轻工制造、建筑建材、医用材料、电子信息等领域得到广泛应用，市场前景十分广阔。

就丙烯酸乳液胶黏剂而言，具有原料来源丰富，合成工艺灵活方便，性能多样，适应性广，成本低廉、使用安全方便等优势，是胶黏剂中保持了较快发展速度的环保型商品胶种，大量的技术文献也对此进行了报道。

例如，在中国专利CN101333424中，将氯丁胶乳100-150份、丙烯酸胶乳20-60份、增粘树脂60-100份、催干剂5-20份，搅匀降温出料即可得到应用于沙发、屏风、转椅等家具喷涂粘接，以及用在汽车内饰粘接、泡沫粘接性能优良、耐热性好的水性喷胶产品。其他文献如CN101560367、CN101343515、CN101492594、CN102212320A、CN102191686A等，也采用了与此类似的物理共混改性原理，用于皮革、海棉、无纺布、木材等材质的粘接，这些努力促进了乳液型水性喷胶在家具、装饰、皮革行业的应用范围。

上述技术案例中，通过共混改性措施，使乳液型胶黏剂在力学性能上有一定的改善，但无法满足对乳液胶黏剂在提高粘接工效上的需求，使其应用范围存在一定局限性。

对实际应用而言，以水为溶剂的乳液型胶黏剂，普遍存在水分挥发慢、生产效率不高等问题。而现行的解决方案多是在施胶工艺上增加预烘工序，以提高乳液的表干速度，但预烘方案的适应性有其局限性，增加了生产环节，也会提高生产成本。

针对上述问题,亟需开发一种能够在较短的时间内快速产生足够强的初粘接力，从而较好克服现有乳液型胶黏剂起粘慢、胶接工效低的问题，对于加快乳液型水性胶粘剂的市场应用具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的缺点与不足，制备一种在高湿分状态下产生足够的初粘接力的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。

本发明的另一目的在于提供上述这种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，该制备方法包括了原料组成和合成方法，具体步骤及其工艺条件如下：

步骤1：原料准备

所述的原料组成包含了组分A、组分B和组分C，其组成及其按质量份数计的配比如下：

组分A：

按商品50％氯丁乳液计5-20

组分B：

组分C：

过硫酸盐3-8

水100-150

将组分B的物料混合并通过均质机乳化，成为均一单体乳液组分B；

将组分C的物料混合并溶解为溶液组分C；

步骤2：种子乳液的制备

在带有回流器的常压反应器中，在搅拌状态下，依次加入步骤1中的单体乳液组分B的总质量分数25～30％比例的料液、溶液组分C总质量分数25～30％比例的料液，以及加入组分A，在75-90℃的恒温条件下反应至少30分钟，至乳液呈现蓝光；

步骤3：乳液聚合

在78-90℃的恒温条件下，均匀滴加单体乳液组分B的剩余部分，控制在3小时之内完成；与其先后同步，按至少间隔20分钟补加一次的速度，同时补加步骤1中的溶液组分C的剩余部分；

步骤4：后期处理

待全部物料加完之后，于80-90℃保温至少0.5小时，然后夹套水冷降温至50℃以下时结束反应；经过滤，包装即得到具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。

步骤2中所述种子乳液的制备，是采用单体乳液组分B质量分数25～30％比例的料液，与溶液组分C质量分数25～30％比例的料液，相匹配合成获得。

所述组分C过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或几种，优选过硫酸钾。

步骤2所述种子乳液的制备中恒温反应温度优选82±2℃。

步骤3所述的乳液聚合反应温度优选85±1℃。

步骤4所述的后期处理保温温度优选88±0.5℃。

本发明保护由上述这种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法制备的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。

本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果：

1、本发明所述的一种具有快粘型的氯丁改性丙烯酸乳液，经生产应用测试，可以在高湿分状态下快速产生足够的初粘接力，即快粘性，有效地提高了乳液型胶黏剂的粘结速度，从而较大幅度提高了施胶工作效率。

2、按本发明所述的制备方法制备的一种具有快粘型的氯丁改性丙烯酸乳液能很好满足高性能的丙烯酸乳液胶黏剂的应用需求，其具体理化特征如下表1所示：

表1

3、本发明所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，在实施操作上，偏重满足乳液聚合实际生产过程对聚合反应的便利性、稳定性和高效性的要求。聚合反应效率较高、所得乳液单体残留小、外观稳定均一，具有便捷、易操作、易于实现工业化生产。

4、本发明所制备的具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液，具有成本较低的优势，且为环保型商品胶种，对于加快乳液型水性胶粘剂的市场应用具有极其重要的意义。

具体实施方式

结合具体的实施例1～6，对本发明所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法进行进一步的说明。

实施例1

一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液,具体步骤及其工艺条件如下：

步骤1：原料准备

组分B：依次称取240Kg水、250Kg丙烯酸异辛酯、30Kg苯乙烯、30Kg丙烯氰、20Kg甲基丙烯酸甲酯、2Kg甲基丙烯酸、1kg甲基丙烯酸羟乙酯、1kg烷基酚醚OP9和8Kg十二烷基硫酸钠，搅拌混合后并通过均质机乳化10分钟，得到总质量为582Kg的均一单体乳液组分B；

组分C：依次称取100Kg水和5Kg过硫酸钾，混合并溶解为总质量为105Kg的溶液组分C；

步骤2：种子乳液的制备

在带有回流器的常压反应器中，在搅拌状态下，依次加入步骤1中所得的单体乳液组分B的总质量份数的30％，共计174.6Kg；溶液组分C总质量份数的30％，共计31.5Kg；不加组分A。并于80℃恒温反应至少30分钟，至乳液呈现蓝光；

步骤3：乳液聚合

保持80℃的恒温，均匀滴加步骤1中的单体乳液组分B剩余部分，计407.4Kg，控制在2.5小时之内完成；与其先后同步，按间隔20分钟补加一次的速度，同时补加步骤1中的溶液组分C的剩余部分，计73.5Kg；

步骤4：后期处理

待全部物料加完之后，于90℃继续保温1小时，然后反应器夹套水冷降温至50℃以下时结束反应，经过滤，包装即得到具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液成品，其性能见表2。

表2

实施例2-6

实施例2-6在具体的原材料配比及其工艺条件如表3所示，其具体步骤与实施例1相同。

为方便各实施例之间的相互比较，将实施例2～6及实施例1所需的具体原材料(组份A、B、C)、配比和工艺参数列于表3中。

表3实施案例1-6物料配比及操作条件(质量单位：Kg)

表3注：1、SDS为十二烷基硫酸钠；

2、氯丁乳液，为在市场上可以方便采购到的固含量为50％的商品氯丁乳液；

3、所述的丙烯酸类单体及其他原料，皆为市场可正常购买到的试剂或工业品；

4、本文中未加特别说明的所用原材料皆与此处相同。

与表3相对应，实施例2-6及实施例1中所得的具有快粘性氯丁改性丙烯酸乳液，其技术特征综合列于表4中。

表4

通过上述的实施例，对本发明所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液及其制备方法进行了较详细的说明。在本发明的实施操作上，更偏重满足乳液聚合实际生产过程对聚合反应的便利性、稳定性和高效性的要求。

上述的实施例，是本发明较为典型的实施案例，但其所体现的技术特征并不意味着是本发明的全部内容。任何对其任何内容所进行的局部变动、修饰或引用，如其技术实质是基于本发明的基本思想和技术思路，本质上都将被视为属于本发明的技术范畴之内。

Claims (7)

1.一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，该制备方法包括了原料组成和合成方法，具体步骤及其工艺条件如下：

步骤1：原料准备

所述的原料组成包含了组分A、组分B和组分C，其组成及其按质量份数计的配比如下：

组分A：

按商品50％氯丁乳液计5-20

组分B：

组分C：

过硫酸盐3-8

水100-150

将组分B的物料混合并通过均质机乳化，成为均一单体乳液组分B；

将组分C的物料混合并溶解为溶液组分C；

步骤2：种子乳液的制备

在带有回流器的常压反应器中，在搅拌状态下，依次加入步骤1中的单体乳液组分B的总质量分数25～30％比例的料液、溶液组分C总质量分数25～30％比例的料液，以及加入组分A，在75-90℃的恒温条件下反应至少30分钟，至乳液呈现蓝光；

步骤3：乳液聚合

在78-90℃的恒温条件下，均匀滴加单体乳液组分B的剩余部分，控制在3小时之内完成；与其先后同步，按至少间隔20分钟补加一次的速度，同时补加步骤1中的溶液组分C的剩余部分；

步骤4：后期处理

待全部物料加完之后，于80-90℃保温至少0.5小时，然后夹套水冷降温至50℃以下时结束反应；经过滤，包装即得到具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。

2.根据权利要求1所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述组分C过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述组分C过硫酸盐为过硫酸钾。

4.根据权利要求1所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，其步骤2所述种子乳液的制备中恒温反应温度为82±2℃。

5.根据权利要求1所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，其步骤3所述的乳液聚合反应温度为85±1℃。

6.根据权利要求1所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，其步骤4所述的后期处理保温温度为88±0.5℃。

7.权利要求1～6所述的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液的制备方法制备的一种具有快粘性的氯丁改性丙烯酸乳液。