CN103881613A - 一种丙烯酸共聚复合粘合剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学领域，公开了一种丙烯酸共聚复合粘合剂及其制备方法和应用。第一步丙烯酸胶体合成，1、丙烯酰胺溶解于40-50℃的水中，注入高位槽，与槽内的丙烯酸和丙烯晴混合；2、将PVA溶液注入含有适量水的反应锅内，加热反应锅至75-80℃；3、将过硫酸铵溶液注入滴加槽；3、将高位槽内的混合溶液和滴加槽内过硫酸铵溶液同时滴加到反应锅内，保持反应温度75-80℃，滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟后自然降温至40℃，加入片碱，制得丙烯酸胶体；4、将丙烯酸胶体和淀粉进行搅拌混合并造粒，造粒后进行干燥处理，干燥处理后自然冷却粉碎。本方法获得的丙烯酸共聚复合粘合剂颗粒的水溶性好、粘度低、运输使用方便，且不含APEO的助剂。
Description
技术领域
本发明涉及化学领域，具体为一种丙烯酸共聚复合粘合剂及其制备方法和应用。
背景技术
丙烯酸类粘合剂具有粘度低、流动性好，被广泛的应用于纺织行业。但是丙烯酸类粘合剂都是胶体状，包装、运输、储存、使用有诸多不便。在运输过程中若有包装破损，容易污染其他原料；使用过程中，胶体物质从包装桶倾倒不方便，容易沾污生产设备和用具。
为了解决胶体状丙烯酸类粘合剂所存在的技术缺陷，行业内通常在丙烯酸类粘合剂的合成中加入硬单体的丙烯酸酯类或加入强亲水性的丙烯酸单体形成的固体共聚浆料。在丙烯酸类粘合剂的合成中加入硬单体的丙烯酸酯类形成的固体共聚浆料，存在浆料干燥后失水后复溶性差，容易形成不溶性的果冻，影响上浆质量；加入强亲水性的丙烯酸单体形成的固体共聚浆料，存在玻璃化温度低，浆液粘稠容易沾污生产设备和工具，形成固体后如糖丝状胶团，室温条件下无法分割，保存，运输。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明选用亲水性单体丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯晴，少量的PVA-1799催化剂，过硫酸铵为引发剂，采用逐步滴加法生产出胶体状丙烯酸类粘合剂，再与氧化淀粉共混、造粒、干燥、粉碎后形成便于使用的丙烯酸共聚复合粘合剂。
制备方法包括以下步骤：
1.丙烯酸胶体合成
1.1将200-300份的丙烯酰胺溶解于500份40-50℃的水中，在溶解过程中进行持续搅拌，搅拌速度为40-60rpm；
1.1将溶解后的丙烯酰胺注入高位槽，与高位槽内220-300份的丙烯酸和40-50份的丙烯晴混合，形成混合单体；
1.1将1400份水注入反应锅；
1.1将2份PVA-1799溶解于10份95℃的水中，注入反应锅，加热反应锅至75-80℃；
1.1将1份过硫酸铵溶解于90份水中，注入滴加槽；
1.1滴加过程，将高位槽内的混合单体与滴加槽内过硫酸铵溶液同时滴加到反应锅内，保持反应温度75-80℃；
1.1滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟后自然降温至40℃，加入30-50份片碱，制得丙烯酸胶体；
2.造粒粉碎过程
2.1将步骤1.1中所得的丙烯酸胶体和淀粉进行混合，混合的重量比为丙烯酸胶体55份、淀粉125份；
2.2将步骤1.2.1中所得的混合溶剂进行搅拌，搅拌速度为40-60rpm，搅拌5分钟后用造粒机进行造粒，造粒完成后在80℃的温度下进行干燥处理；
2.3将干燥处理后的颗粒自然冷却后粉碎。
优选的，在步骤1.6的滴加过程中，过硫酸铵溶液比混合单体晚10-15分钟滴加结束。
优选的，步骤2.2的干燥处理方法包括回转干燥、气流干燥、喷雾干燥或沸腾干燥。
通过上述方法制备的丙烯酸共聚复合粘合剂，PH值为6.0-8.0，粘度为4.0-8.0mPa.S，挥发份≤8.0%，粘度稳定性＞85.0%，可应用纺织浆料的制备。
本发明提供了一种丙烯酸共聚复合粘合剂的制备方法，选用了丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯晴等亲水单体，提高了复合粘合剂的水溶性；同时本方法通过采用全亲水单体反应体系的设计，加入少量的PVA-1799作为催化剂使用，克服了常规丙烯类浆料合成过程中使用壬基酚类、辛基酚类乳化剂的技术问题，因为出口到欧盟的纺织品禁止使用任何含有APEO的助剂。
具体实施方式
实施例1
在带有强力搅拌器的容器内（容积1500L）加入500kg40℃的水、300kg的丙烯酰胺，搅拌溶解丙烯酰胺120分钟，将溶解后的丙烯酰胺注入带有搅拌器的高位槽。高位槽内加入220kg的丙烯酸和50kg的丙烯晴，通过搅拌与丙烯酰胺溶液充分混合，形成混合单体。
在50L的容器内将2kg的PVA-1799溶解在10kg95℃的水中，将溶解后的PVA-1799溶液注入加有1400kg水的反应锅中。
在200L的容器内将1kg的过硫酸铵溶解于90kg的水中，将溶解后的过硫酸铵溶液注入滴加槽中。
加热反应锅使温度升高到75℃，开始同时滴加高位槽中的混合溶液和滴加槽中的过硫酸铵溶液，滴加时间控制在90分钟，反应温度控制在75℃。在滴加过程中，过硫酸铵溶液比混合单体晚10分钟滴加结束。
滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟，再降低温度到40℃，在30分钟内连续加入累计30kg片碱，加料完成后，制得丙烯酸胶体，将胶体放料到大桶中待用。
将55kg丙烯酸胶体和125kg淀粉加入立式混合机中搅拌均匀混合5分钟，将混合料投入摇摆造粒机中造粒20分钟，造粒完成后在沸腾干燥机中进行干燥（干燥温度80℃，干燥时间100分钟），将干燥处理后的颗粒自然冷却后粉碎。
实施例2
在带有强力搅拌器的容器内（容积1500L）加入500kg50℃的水、250kg的丙烯酰胺，搅拌溶解丙烯酰胺120分钟，将溶解后的丙烯酰胺注入带有搅拌器的高位槽。高位槽内加入270kg的丙烯酸和40kg的丙烯晴，通过搅拌与丙烯酰胺溶液充分混合，形成混合单体。
在50L的容器内将2kg的PVA-1799溶解在10kg95℃的水中，将溶解后的PVA-1799溶液注入加有1400kg水的反应锅中。
在200L的容器内将1kg的过硫酸铵溶解于90kg的水中，将溶解后的过硫酸铵溶液注入滴加槽中。
加热反应锅使温度升高到78℃，开始同时滴加高位槽中的混合溶液和滴加槽中的过硫酸铵溶液，滴加时间控制在100分钟，反应温度控制在78℃。在滴加过程中，过硫酸铵溶液比混合单体晚10分钟滴加结束。
滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟，再降低温度到40℃，在30分钟内连续加入累计45kg片碱，加料完成后，制得丙烯酸胶体，将胶体放料到大桶中待用。
将55kg丙烯酸胶体和125kg淀粉加入立式混合机中搅拌均匀混合5分钟，将混合料投入摇摆造粒机中造粒35分钟，造粒完成后在沸腾干燥机中进行干燥（干燥温度80℃，干燥时间100分钟），将干燥处理后的颗粒自然冷却后粉碎。
实施例2
在带有强力搅拌器的容器内（容积1500L）加入500kg50℃的水、200kg的丙烯酰胺，搅拌溶解丙烯酰胺120分钟，将溶解后的丙烯酰胺注入带有搅拌器的高位槽。高位槽内加入300kg的丙烯酸和50kg的丙烯晴，通过搅拌与丙烯酰胺溶液充分混合，形成混合单体。
在50L的容器内将2kg的PVA-1799溶解在10kg95℃的水中，将溶解后的PVA-1799溶液注入加有1400kg水的反应锅中。
在200L的容器内将1kg的过硫酸铵溶解于90kg的水中，将溶解后的过硫酸铵溶液注入滴加槽中。
加热反应锅使温度升高到80℃，开始同时滴加高位槽中的混合溶液和滴加槽中的过硫酸铵溶液，滴加时间控制在120分钟，反应温度控制在80℃。在滴加过程中，过硫酸铵溶液比混合单体晚15分钟滴加结束。
滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟，再降低温度到40℃，在30分钟内连续加入累计50kg片碱，加料完成后，制得丙烯酸胶体，将胶体放料到大桶中待用。
将55kg丙烯酸胶体和125kg淀粉加入立式混合机中搅拌均匀混合5分钟，将混合料投入摇摆造粒机中造粒50分钟，造粒完成后在沸腾干燥机中进行干燥（干燥温度80℃，干燥时间100-120分钟），将干燥处理后的颗粒自然冷却后粉碎。
实施例1-3产品，外观为白色粉粒状，粉粒大小为20-80目，挥发份≤8.0%，粘度4.0-8.0mPa.S，粘度稳定性＞85.0%，PH值：6-8。
挥发份、粘度稳定性的检测方法参照纺织常用变性淀粉浆料质量行业标准（2000版，试行）。
粘度检测采用NDJ-79型旋转式粘度计检测粘度，参照GB12098-89的方法进行。
Claims (7)
1.一种丙烯酸共聚复合粘合剂的其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1.1丙烯酸胶体合成
1.1.1将200-300份的丙烯酰胺溶解于500份40-50℃的水中，在溶解过程中进行持续搅拌；
1.1.2将溶解后的丙烯酰胺注入高位槽，与高位槽内220-300份的丙烯酸和40-50份的丙烯晴混合，形成混合单体；
1.1.3将1400份水注入反应锅；
1.1.4将2份PVA-1799溶解于10份95℃的水中，注入反应锅，加热反应锅至75-80℃；
1.1.5将1份过硫酸铵溶解于90份水中，注入滴加槽；
1.1.6滴加过程，将高位槽内的混合单体与滴加槽内过硫酸铵溶液同时滴加到反应锅内，保持反应温度75-80℃；
1.1.7滴加完成后加热反应锅至90℃，保温60分钟后自然降温至40℃，加入30-50份片碱，制得丙烯酸胶体；
1.2造粒粉碎过程
1.2.1将步骤1.1中所得的丙烯酸胶体和淀粉进行混合，混合的重量比为丙烯酸胶体55份、淀粉125份；
1.2.2将步骤1.2.1中所得的混合溶剂进行搅拌，搅拌5分钟后用造粒机进行造粒，造粒完成后在80℃的温度下进行干燥处理；
1.2.3将干燥处理后的颗粒自然冷却后粉碎。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸共聚复合粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1.1.1中所诉搅拌速度为40-60rpm。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸共聚复合粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1.1.6中所诉的滴加过程，过硫酸铵溶液比混合单体晚10-15分钟滴加结束。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸共聚复合粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1.2.2中所诉搅拌速度为40-60rpm。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸共聚复合粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1.2.2中所诉的干燥处理包括回转干燥、气流干燥、喷雾干燥或沸腾干燥。
6.一种丙烯酸共聚复合粘合剂，其特征在于，通过权利要求1-5任一项所述的方法制备，PH值为6.0-8.0，粘度为4.0-8.0mPa.S，挥发份≤8.0%，粘度稳定性＞85.0%。
7.权利要求6所述的丙烯酸共聚复合粘合剂在制备纺织浆料方面的应用。
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