CN110003372A - 一种耐醇稀释的水性苯丙乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐醇稀释的水性苯丙乳液及其制备方法，达到在加入醇提高印刷速度后，乳液的粘度变化小的优点，涉及高分子乳液聚合合成领域，其技术方案要点是其配方的重量份数分别为：硬单体20‑25份，软单体15‑20份，苯乙烯30‑35份，甲基丙烯酸 1‑3份，功能单体 2‑5份，复合乳化剂5‑10份，增溶剂0.1‑0.5份,引发剂1‑1.5份，中和剂2‑5份，去离子水120‑130份。

Description

一种耐醇稀释的水性苯丙乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子乳液聚合合成领域,更具体地说，它涉及一种耐醇稀释的水性苯丙乳液及其制备方法。
背景技术
在油墨印刷行业，印刷速度是考虑的重要因素。水性油墨的印刷速度明显低于溶剂型油墨，但水性油墨存在很多优点，其中最大优点是几乎无VOCs排放，安全绿色环保，这也是油墨印刷行业未来发展的趋势。
一般水性油墨在印刷过程中可以加入小分子醇来改善印刷速度慢的缺点，但在加入醇时，水性油墨的粘度会明显增加，甚至会直接破乳。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，达到在加入醇提高印刷速度后，乳液的粘度变化小的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其配方的重量份数分别为：
硬单体 20-25份
软单体 15-20份
苯乙烯 30-35份
甲基丙烯酸 1-3份
功能单体 2-5份
复合乳化剂 5-10份
增溶剂 0.1-0.5份
引发剂 1-1.5份
中和剂 2-5份
去离子水 120-130份
其中复合乳化剂是阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。
通过采用上述技术方案，按照上述配方制备的耐醇稀释的水性苯丙乳液，其耐醇稀释性明显改善，即在加入醇提高印刷速度后，乳液的粘度变化小，且耐醇稀释的水性苯丙乳液仍具备优异的成膜性，耐水性，耐溶剂性。
优选的，还包括1-3份的消泡剂、0.1-0.5份的杀菌剂。
通过采用上述技术方案，消泡剂减小耐醇稀释的水性苯丙乳液起泡性，使得泡沫难以产生。
优选的，所述功能单体是甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十二烷酯中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十二烷酯中的一种或几种可以降低耐醇稀释的水性苯丙乳液在加入醇稀释后的粘度，使得耐醇稀释的水性苯丙乳液具有优异的稳定性。
优选的，所述阴离子乳化剂是(C12-C14)脂肪醇醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、（C10-16）脂肪醇聚氧乙烯醚-3-羧基-1-磺基丙酸酯二钠盐中的一种或几种；所述非离子乳化剂是（C12－14仲醇）聚烷基醚、（C12－14仲醇）聚环氧乙烷烷基醚、(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚中的一种或几种。
优选的，所述增溶剂是(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚、烷基醇聚醚（A-980）中的一种或两种。
优选的，所述引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
优选的，所述中和剂是氨水、氢氧化钠、一乙醇胺和二乙醇胺中的一种和几种的组合，所述杀菌剂是异噻唑啉酮类杀菌剂。
本发明的另一个目的是提供一种制作如上述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液的方法，包括以下步骤：
步骤1称重：按重量份数称量硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体、复合乳化剂、增溶剂、润湿剂、消泡剂、引发剂、中和剂、杀菌剂，去离子水；
步骤2预乳化：将部分复合乳化剂加入部分去离子水中，待搅拌均匀后加入硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体并用恒速搅拌器搅拌30min以上；
步骤3配置引发剂：将引发剂加入部分去离子水中，搅拌均匀；
步骤4聚合：将剩余复合乳化剂加入剩余去离子水中，开启恒速搅拌器开始搅拌，升温至80-85度，同时滴加剩余步骤2和步骤3，滴加时间为1.5-3个小时，滴加完成后继续反应1-3个小时，降温到30-45度，调节pH至7-9，然后加入增溶剂、消泡剂、杀菌剂，最后过滤得到水性丙烯酸乳液。
通过采用上述技术方案，按照上述方法制备的耐醇稀释的水性苯丙乳液能够和任意比例的醇混合不破乳，具有优异的附着力和耐水性，具有优异的稳定性。
优选的，所述恒速搅拌器包括底座、安装在底座上的支撑架以及设置在支撑架顶部的恒速搅拌装置；所述底座的各个侧面开设有若干开口，所述底座上设有L形固定杆，所述固定杆的水平部分插入开口内，所述固定杆的竖直部分延伸出底座上表面，所述固定杆在竖直部分朝向底座的一侧开设有竖直的滑槽，所述滑槽内滑移连接有与底座上表面抵触的压板，所述压板在背离底座的一侧设有第一压缩弹簧，且所述第一压缩弹簧远离压板的一端固定在滑槽的槽壁上，所述固定杆的竖直部分上设置有用于将容器瓶固定在恒速搅拌装置正下方的固定件。
通过采用上述技术方案，当放溶液的容器瓶放置在恒速搅拌装置下方准备搅拌时，固定件的设置便于固定容器瓶，进而减小容器瓶内的溶液在恒速搅拌装置的搅拌下晃动的情况发生，且第一压缩弹簧的设置便于压板将固定杆固定在底座上，当不需要固定时将压板向远离底座方向移动即可，此时便于移动固定杆的位置以满足使用要求。
优选的，所述固定件包括设置在固定杆竖直部分的若干环形第一固定环，所述第一固定环的内壁设有若干第二压缩弹簧，各个所述第二压缩弹簧远离第一固定环的一端均设有压块。
通过采用上述技术方案，将容器瓶移入各个压块内，此时容器瓶受到各个压块的挤压，进而被固定，此时便于固定各种尺寸的容器瓶，增大固定件的使用范围。
综上所述，本发明具有以下有益效果： 按照上述方案制备的耐醇稀释的水性苯丙乳液，其耐醇稀释性明显改善，稳定性好，稳定性即乳液中没有乳胶粒的析出、乳液无分层、在加入醇提高印刷速度后，乳液的粘度变化小，满足使用要求，而耐醇稀释的水性苯丙乳液仍具备的优异的成膜性，耐水性，耐溶剂性。
附图说明
图1是实施例1中的恒速搅拌器的结构示意图；
图2是图1中A部的放大结构示意图。
图中：1、底座；11、支撑架；12、恒速搅拌装置；13、开口；14、固定杆；15、滑槽；16、压板；17、第一压缩弹簧；18、固定件；181、第一固定环；182、第二压缩弹簧；183、压块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其配方的重量份数分别为：
硬单体 20-25份
软单体 15-20份
苯乙烯 30-35份
甲基丙烯酸 1-3份
功能单体 2-5份
复合乳化剂 5-10份
增溶剂 0.1-0.5份
引发剂 1-1.5份
中和剂 2-5份
去离子水 120-130份
其中复合乳化剂是阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。
还包括1-3份的消泡剂、0.1-0.5份的杀菌剂。
硬单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯的一种或几种，优选的是甲基丙烯酸甲酯。
软单体是丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸乙酯中的一种或几种，优选的是丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯。
功能单体是甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十二烷酯中的一种或几种。
阴离子乳化剂是(C12-C14)脂肪醇醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、（C10-16）脂肪醇聚氧乙烯醚-3-羧基-1-磺基丙酸酯二钠盐中的一种或几种；非离子乳化剂是（C12－14仲醇）聚烷基醚、（C12－14仲醇）聚环氧乙烷烷基醚、(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚中的一种或几种。
增溶剂是(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚、烷基醇聚醚（A-980）中的一种或两种。引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。中和剂是氨水、氢氧化钠、一乙醇胺和二乙醇胺中的一种和几种的组合，所述杀菌剂是异噻唑啉酮类杀菌剂。
制作上述一种耐醇稀释的水性苯丙乳液的方法，包括以下步骤：
步骤1称重：按重量份数称量硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体、复合乳化剂、增溶剂、润湿剂、消泡剂、引发剂、中和剂、杀菌剂，去离子水；
步骤2预乳化：将部分复合乳化剂加入部分去离子水中，待搅拌均匀后加入硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体并用恒速搅拌器搅拌30min以上；
步骤3配置引发剂：将引发剂加入部分去离子水中，搅拌均匀；
步骤4聚合：将剩余复合乳化剂加入剩余去离子水中，开启恒速搅拌器开始搅拌，升温至80-85度，同时滴加剩余步骤2和步骤3，滴加时间为1.5-3个小时，滴加完成后继续反应1-3个小时，降温到30-45度，调节pH至7-9，然后加入增溶剂、消泡剂、杀菌剂，最后过滤得到水性丙烯酸乳液。
如图1和图2，在上述步骤中用到的恒速搅拌器包括底座1、安装在底座1上的支撑架11以及设置在支撑架11顶部的恒速搅拌装置12；恒速搅拌装置12同公告号为CN203777992U的专利公开的一种恒速搅拌器中的恒速搅拌装置12。此外底座1的各个侧面上均开设有若干开口13，底座1上设有L形固定杆14，固定杆14的水平部分插入开口13内，即固定杆14水平部分与开口13的尺寸紧配合，固定杆14的竖直部分延伸出底座1上表面，固定杆14在竖直部分朝向底座1的一侧开设有竖直的滑槽15，滑槽15内滑移连接有与底座1上表面抵触的压板16，压板16在背离底座1的一侧设有第一压缩弹簧17，且第一压缩弹簧17远离压板16的一端固定在滑槽15的槽壁上，此时压板16在第一压缩弹簧17的作用力下，将固定杆14固定在底座1上，固定杆14的竖直部分上设置有用于将容器瓶固定在恒速搅拌装置12正下方的固定件18，固定件18为滑槽15的上方。
如图1和图2，此时固定件18将容器瓶固定在恒速搅拌装置12正下方，利于在搅拌过程中容器瓶的稳定，便于乳液的生产，当不需要固定容器瓶时将压板16向远离底座1方向移动，进而使得固定杆14可以从底座1的开口13内取出，此时固定杆14拆卸方便，便于在多个恒速搅拌器上使用。
如图1和图2，固定件18包括设置在固定杆14竖直部分的若干环形第一固定环181，第一固定环181可以通过水平的杆固定在固定杆14上，第一固定环181的内壁设有若干第二压缩弹簧182，各个第二压缩弹簧182远离第一固定环181的一端均设有压块183，将容器瓶放置在各个压块183的内，此时压块183在第二压缩弹簧182的挤压下与容器瓶外壁抵触，便于固定容器瓶，以及适用于不同尺寸容器瓶的固定，扩大使用范围。
以下是实施例2-实施例7按照不同原料的用量制得各自的乳液。
分别向实施例2-实施例7的乳液中加入重量是乳液重量10%、15%、20%的醇，可以看到实施例2的乳液随着醇含量的增多，出现分层、析出乳胶粒的情况，而实施例3-实施例7均未出现分层、析出乳胶粒。
采用表盘式粘度计检测实施例2-实施例7各个乳液的粘度，此时实施例2的乳液随着醇含量的增多，粘度逐渐增大，而实施例3-实施例7的乳液的粘度变化小，具体见下表：
实施例 醇含量按照10%、15%、20%加入乳液的粘度（mPa.S）
实施例2 300、600、800
实施例3 596、620、638
实施例4 598、616、628
实施例5 600、614、626
实施例6 594、618、634
实施例7 596、618、636
综上所述，按照此方法制备的乳液，其耐醇稀释性明显改善，稳定性好，稳定性即乳液中没有乳胶粒的析出、乳液无分层、在加入醇提高印刷速度后，乳液的粘度变化小，满足使用要求，且乳液具备的优异的成膜性，耐水性，耐溶剂性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：其配方的重量份数分别为：
硬单体 20-25份
软单体 15-20份
苯乙烯 30-35份
甲基丙烯酸 1-3份
功能单体 2-5份
复合乳化剂 5-10份
增溶剂 0.1-0.5份
引发剂 1-1.5份
中和剂 2-5份
去离子水 120-130份
其中复合乳化剂是阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：还包括1-3份的消泡剂、0.1-0.5份的杀菌剂。
3.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：所述功能单体是甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十二烷酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：所述阴离子乳化剂是(C12-C14)脂肪醇醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、（C10-16）脂肪醇聚氧乙烯醚-3-羧基-1-磺基丙酸酯二钠盐中的一种或几种；所述非离子乳化剂是（C12－14仲醇）聚烷基醚、（C12－14仲醇）聚环氧乙烷烷基醚、(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：所述增溶剂是(C12-C14)烷基聚氧乙烯醚、烷基醇聚醚（A-980）中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：所述引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液，其特征是：所述中和剂是氨水、氢氧化钠、一乙醇胺和二乙醇胺中的一种和几种的组合，所述杀菌剂是异噻唑啉酮类杀菌剂。
8.一种制作如上述权利要求1-7所述的一种耐醇稀释的水性苯丙乳液的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1称重：按重量份数称量硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体、复合乳化剂、增溶剂、润湿剂、消泡剂、引发剂、中和剂、杀菌剂，去离子水；
步骤2预乳化：将部分复合乳化剂加入部分去离子水中，待搅拌均匀后加入硬单体、软单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、功能单体并用恒速搅拌器搅拌30min以上；
步骤3配置引发剂：将引发剂加入部分去离子水中，搅拌均匀；
步骤4聚合：将剩余复合乳化剂加入剩余去离子水中，开启恒速搅拌器开始搅拌，升温至80-85度，同时滴加剩余步骤2和步骤3，滴加时间为1.5-3个小时，滴加完成后继续反应1-3个小时，降温到30-45度，调节pH至7-9，然后加入增溶剂、消泡剂、杀菌剂，最后过滤得到水性丙烯酸乳液。
9.根据权利要求8所述的制作一种耐醇稀释的水性苯丙乳液的方法，其特征是：所述恒速搅拌器包括底座（1）、安装在底座（1）上的支撑架（11）以及设置在支撑架（11）顶部的恒速搅拌装置（12）；所述底座（1）的各个侧面开设有若干开口（13），所述底座（1）上设有L形固定杆（14），所述固定杆（14）的水平部分插入开口（13）内，所述固定杆（14）的竖直部分延伸出底座（1）上表面，所述固定杆（14）在竖直部分朝向底座（1）的一侧开设有竖直的滑槽（15），所述滑槽（15）内滑移连接有与底座（1）上表面抵触的压板（16），所述压板（16）在背离底座（1）的一侧设有第一压缩弹簧（17），且所述第一压缩弹簧（17）远离压板（16）的一端固定在滑槽（15）的槽壁上，所述固定杆（14）的竖直部分上设置有用于将容器瓶固定在恒速搅拌装置（12）正下方的固定件（18）。
10.根据权利要求9所述的制作一种耐醇稀释的水性苯丙乳液的方法，其特征是：所述固定件（18）包括设置在固定杆（14）竖直部分的若干环形第一固定环（181），所述第一固定环（181）的内壁设有若干第二压缩弹簧（182），各个所述第二压缩弹簧（182）远离第一固定环（181）的一端均设有压块（183）。
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