CN106928396B - 一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种醋酸乙烯‑乙烯共聚物乳液的制备方法。它所采用的引发体系包括有氧化剂、还原剂和助还原剂。该方法反应迅速，过程易于控制，适用于生产无甲醛的醋酸乙烯‑乙烯共聚物乳液。

Description

一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及共聚物乳液的制备，尤其涉及一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法。
背景技术
现有技术中，醋酸乙烯与乙烯的聚合反应引发体系较常见的有氧化-还原引发体系及热引发体系，而采用氧化-还原引发体系的乳液聚合多采用单一氧化剂和还原剂配比。如双氧水与甲醛合次硫酸锌或甲醛合次硫酸钠、双氧水与异抗坏血酸钠或者双氧水与硫代硫酸钠等氧化还原体系，而使用单一氧化还原引发体系，受所选引发剂的影响，如双氧水与硫代硫酸钠的氧化还原引发体系，反应初期引发缓慢，乳液成核效果变差，而前期成核反应对产品性能影响较大，如果成核不均匀或者成核数目少，所得的乳液的稳定性能就会变差。并且使用单一还原剂硫代硫酸纳与双氧水引发反应，反应前期升温缓慢，导致反应后期降压缓慢，延长釜料总批时，不利于生产。醋酸乙烯-乙烯乳液聚合反应不同引发体系，往往会因原料、引发剂等选择而带来不利的副产物，如滤渣增多，带入甲醛等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，该方法反应迅速，过程易于控制，适用于生产无甲醛的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液。
本发明的目的通过以下措施实现的：
一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，其特征在于：它所采用的引发体系包括有氧化剂、还原剂和助还原剂。
作为进一步明确，上述助还原剂为硫酸亚铁与硫酸亚铁铵的复配组合。
作为再进一步优化，上述硫酸亚铁与硫酸亚铁铵的复配比例，按照重量比为0.5～1:1的设置。
上述氧化剂选择为过氧化氢，上述还原剂选择为硫代硫酸钠；其中，过氧化氢的质量浓度为1.6～1.79％。
上述引发体系中各个原料的用量，按照下述重量份数设置：过氧化氢0.25～0.60份，硫代硫酸钠0.01～0.04份，硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比为0.5～1:1的比例组成的复配组合1.5×10-5～4.5×10-5份，去离子水0.30～0.65份。
更进一步的，上述引发体系中各个原料的用量，按照下述重量份数设置：过氧化氢0.32份，硫代硫酸钠0.011份，硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比为1:1的比例组成的复配组合2.0×10-5份，去离子水0.35份。
具体来说，上述醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将硫代硫酸钠配制成质量浓度为3.0％～4.0％的水溶液；
(2)将硫酸亚铁与硫酸亚铁铵，按照重量比为1:1的比例组成的助还原剂复配组合用去离子水溶解，加入质量浓度为8～10％的保护胶体水溶液中；
(3)将步骤(2)中所得的水溶液加入到反应釜中，后加入反应所需的初始醋酸乙烯，再将步骤(1)中所得的还原剂水溶液先加0.014～0.057份到反应釜中，控制反应温度65℃，然后开始连续滴加剩余醋酸乙烯，通入乙烯，同时连续滴加过氧化氢，连续滴加剩余硫代硫酸钠溶液，连续滴加时间控制在40～65分钟，控制反应温度为78～82℃，醋酸乙烯连续滴加完，过氧化氢，剩余的硫代硫酸钠滴加完，反应结束。
本发明所述原料份数除特别说明外，均为重量份数。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种用于醋酸乙烯-乙烯乳液聚合的引发体系，其引发反应体系更稳定，反应更快速，反应过程更易于控制。
2.采用本发明提供的引发体系所生产出的乳液，稳定性能更好，产品滤渣少。
3.本发明提供的引发体系，可用于生产无甲醛的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液环保产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述，在此指出以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，它具体是采用重量份数如下所述的各个物质，并按照以下步骤进行的：
氧化剂：过氧化氢水溶液0.32份，质量浓度为1.69％；
还原剂：硫代硫酸钠0.011份；
助还原剂：硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比1:1比例配置的复配组合，2.0×10-5份；
去离子水：0.35份。
a.引发体系的配制：将硫代硫酸钠配制成质量浓度为3.5％的水溶液；
b.将助还原剂用少量去离子水溶解，加入到质量浓度为8％的表面活性剂溶液中，混合均匀；
c.加料方式：将配制好含有硫酸亚铁和硫酸亚铁铵的表面活性剂溶液加入反应釜中，加入反应所需的醋酸乙烯，将硫代硫酸钠溶液加入0.020份到反应釜中，初始反应温度控制达到65℃时，初始引发剂加入量完成，然后开始连续滴加剩余醋酸乙烯单体，通入乙烯单体，同时连续滴加过氧化氢溶液，连续滴加剩余硫代硫酸钠溶液，连续滴加时间控制在60分钟，控制反应温度为80℃，连续单体醋酸乙烯滴加完，氧化剂过氧化氢，剩余部分还原剂硫代硫酸钠滴加完，反应结束。
实施例2
实施例2-5的组分、用量和工艺参数，按照表1进行，其它步骤与实施例1相同：
表1
Figure BDA0000893915470000051
经检测，实施例1至5所生产出的VAE乳液均未检测出甲醛。
按照本发明方法实施后，与未加助还原剂的引发体系(其他实验条件均相同)，在引发效果和产品性质上的对比，其结果分别见下表2和表3：
表2
Figure BDA0000893915470000052
结论：加入助还原剂后，初始引发需求温度降低，更容易引发进行，并且初始引发阶段所用时间也相对缩短。
表3
Figure BDA0000893915470000053
Figure BDA0000893915470000061
结论:根据该实施例生产所得的产品，与未加助还原剂生产所得产品的稀释稳定性相比结果可知，按照本发明实施例生产所得的产品，稀释稳定性有了明显的提高。

Claims (3)

1.一种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，其特征在于：它所采用的引发体系包括有氧化剂、还原剂和助还原剂，所述助还原剂为硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比为0.5～1:1的复配组合；所述氧化剂为过氧化氢，所述还原剂为硫代硫酸钠；其中，过氧化氢的质量浓度为1.6～1.79%；所述引发体系中各个原料的用量，按照所述重量份数设置：过氧化氢0.25～0.60份，硫代硫酸钠0.01～0.04份，硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比为0.5～1:1的比例组成的复配组合1.5×10-5～4.5×10-5份，去离子水0.30～0.65份。
2.如权利要求1所述醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，其特征在于，所述引发体系中各个原料的用量，按照所述重量份数设置：过氧化氢0.32份，硫代硫酸钠0.011份，硫酸亚铁与硫酸亚铁铵按照重量比为1:1的比例组成的复配组合2.0×10-5份，去离子水0.35份。
3.如权利要求1或2所述醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的制备方法，其特征在于，它具体按照以下步骤进行：
（1）将硫代硫酸钠配制成质量浓度为3.0%～4.0%的水溶液；
（2）将硫酸亚铁与硫酸亚铁铵，按照重量比为1:1的比例组成的助还原剂复配组合用去离子水溶解，加入质量浓度为8～10%的保护胶体水溶液中；
（3）将步骤（2）中所得的水溶液加入到反应釜中，后加入反应所需的初始醋酸乙烯，再将步骤（1）中所得的还原剂水溶液先加部份到反应釜中，控制反应温度65℃，然后开始连续滴加剩余醋酸乙烯，通入乙烯，同时连续滴加过氧化氢，连续滴加剩余硫代硫酸钠溶液，连续滴加时间控制在40～65分钟，控制反应温度为78～82℃，醋酸乙烯连续滴加完，过氧化氢，剩余的硫代硫酸钠滴加完，反应结束。
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