CN114213574A - 一种丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丙烯酸乳液及其制备方法。其中，丙烯酸乳液按重量份数计算，包括以下组分：去离子水90‑110份、乳化剂2‑3.5份、引发剂0.2‑1份、丙烯酸异辛酯0‑5份、丙烯酸丁酯30‑50份、甲基丙烯酸甲酯0‑25份、苯乙烯0‑25份、丙烯酸4‑8份、丙烯酰胺0.5‑2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1‑0.5份。相对于现有的鞋材粘合剂，本发明具有良好的热储存稳定性、冻融稳定性、机械稳定性、钙离子稳定性以及优异的耐水性和湿破材效果。

Description

一种丙烯酸乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘合剂领域，特别涉及一种丙烯酸乳液及其制备方法。
背景技术
在鞋的制作过程中，需要将多层鞋材进行粘连，鞋材贴合材料的种类多样，包括EVA、海绵、布、皮革、泡棉等，各种鞋材一般采用互粘的方式连接，但是由于各种鞋材的组成成分和性能差异较大，一般的鞋材粘合剂难以适用于多种不同鞋材的贴合。
目前主流的鞋材粘合剂为VAE乳液和丙烯酸乳液粘合剂，其中VAE乳液具有剥离强度高、对多种鞋材都具有较好贴合性等优点，但是VAE乳液生产商有限、产品性能难以定制，且其存在普遍粘度较低、硬度偏高等问题。丙烯酸乳液的生产厂家较多，其产品性能可以根据客户需求定制，且其价格更为便宜，尽管其性能总体上不如VAE乳液，但是由于丙烯酸乳液具有上述多个优点，中低端鞋的生产厂家一般选择使用丙烯酸乳液粘合剂。为了减少生产环节和方便上胶，厂家一般要求丙烯酸乳液拆包后可直接使用以及具有高粘度的特性。
丙烯酸乳液获得高粘度的方法通常有三种：一是通过提高乳液固含提高粘度；二是通过加增稠剂提高粘度；三是通过调节功能单体种类和用量来提高粘度。前两种方法所制备的高粘度丙烯酸乳液均存在成本过高、外观不合适、触变性不合适、储存稳定性差等弊端。而第三种方法具有成本较低、外观合适、触变性符合使用要求、热储存稳定性、冻融稳定性、机械稳定性、钙离子稳定性良好等优点，但其弊端是耐水性、湿破材效果差。因此，目前还没有一种既能够满足厂家需求，且耐水性、湿破材效果好的丙烯酸乳液产品。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种丙烯酸乳液及其制备方法，旨在解决现有技术中高粘度丙烯酸乳液的耐水性和湿破材效果差的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水90-110份、乳化剂2-3.5份、引发剂0.2-1份、丙烯酸异辛酯0-5份、丙烯酸丁酯30-50份、甲基丙烯酸甲酯0-25份、苯乙烯0-25份、丙烯酸4-8份、丙烯酰胺0.5-2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.5份。
所述的丙烯酸乳液，其中，所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。
所述的丙烯酸乳液，其中，所述阴离子乳化剂包括烷基硫酸钠、烷基磺酸钠中的至少一种。
所述的丙烯酸乳液，其中，所述非离子乳化剂包括烷基醇聚氧乙烯醚。
所述的丙烯酸乳液，其中，所述烷基醇聚氧乙烯醚的EO数为8-12个。
所述的丙烯酸乳液，其中，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。
一种丙烯酸乳液的制备方法，用于制备上述的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水40-50份、乳化剂1.5-3份，搅拌并使釜内温度升至60-90℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水40-50份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.2-0.5份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60-90℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，0-5分钟后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于60-90℃保温1-2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述的丙烯酸乳液的制备方法，其中，所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在240-300分钟。
所述的丙烯酸乳液的制备方法，其中，所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟15分钟滴加完毕。
所述的丙烯酸乳液的制备方法，其中，所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
有益效果：
本发明提供了一种丙烯酸乳液，采用功能单体丙烯酸和丙烯酰胺提高乳液的粘度，并通过合理的乳化剂、功能单体、交联单体搭配，使得乳液具有良好的热储存稳定性、冻融稳定性、机械稳定性和钙离子稳定性。体系中通过以三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为交联单体，有效地提高了乳液的耐水性和湿破材效果。
本发明还提供了上述丙烯酸乳液的制备方法，整个制备过程在60-90℃下进行，环境温和，保证了反应的稳定性和再现性。另外在制备中采用氨水中和体系的pH来调整乳液的粘度，可以根据实际客户需求调整得到不同粘度的乳液。
具体实施方式
本发明提供一种丙烯酸乳液及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水90-110份、乳化剂2-3.5份、引发剂0.2-1份、丙烯酸异辛酯0-5份、丙烯酸丁酯30-50份、甲基丙烯酸甲酯0-25份、苯乙烯0-25份、丙烯酸4-8份、丙烯酰胺0.5-2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.5份。其中，丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯作为软单体能够为乳胶粒子链段提供良好的柔性；甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯作为硬单体能够为乳胶粒子链段提供良好的刚性，此外苯乙烯单体价格相对更便宜，适合制备价格低的产品，迎合生产制鞋厂家需要。丙烯酸、丙烯酰胺作为功能单体能提高乳液的机械稳定性、钙离子稳定性、冻融稳定性、储存稳定性而且能使丙烯酸乳液有较高的触变性。三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为交联单体能提高乳液的耐水性、湿破材效果。三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯具有三官能团，在丙烯酸乳液聚合中三个双键与主链聚合，形成立体网状交联结构，大大提高了分子链段的交联程度，使丙烯酸乳液耐水性、湿破材效果得到了极大的提高。对比其他的交联单体的使用，如二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)与己二酸二酰肼(ADH)组合使用、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)与己二酸二酰肼(ADH)组合使用等，本发明采用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)对湿破材效果的提升最为有效。本发明所提供的丙烯酸乳液既满足了制鞋行业对鞋材类粘合剂高粘度的需求，同时解决了高粘度丙烯酸乳液湿破材差的问题。
所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。非离子乳化剂和阴离子乳化剂复配使用可以提高乳化效果，保证各组分在体系中均匀分散。其中非离子乳化剂的稳定性和相容性好，不易受酸和碱的影响；阴离子乳化剂在水中溶解后，其活性部分可以离解成负电离子的表面活性物质，能与碱作用生成盐。
所述阴离子乳化剂包括烷基硫酸钠、烷基磺酸钠中的至少一种。其中烷基硫酸钠不易与酸及金属离子反应，可在较宽的pH值范围内及在相当的金属离子浓度下保持活性。烷基磺酸钠的表面活性与烷基苯磺酸钠接近，它在碱性、中性和弱酸性溶液中较为稳定，在硬水中仍具有较好的乳化能力。
所述非离子乳化剂包括烷基醇聚氧乙烯醚。烷基醇聚氧乙烯醚化学稳定性高，耐酸耐碱，乳化力强，能大大提高体系的稳定性。
所述烷基醇聚氧乙烯醚的EO(环氧乙烷基)数为8-12个。烷基醇聚氧乙烯醚中的EO(环氧乙烷基)数不同则亲水性不同，EO越多，其水溶性越好。本发明选择的烷基醇聚氧乙烯醚的EO数为8-12个，与体系中水性组分和油性组分的比例适配。
所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。过硫酸铵和过硫酸钾可以按任意比例混合使用。过硫酸铵、过硫酸钾为水溶性热引发剂，能提供合适的聚合速率，减少凝胶量。
一种丙烯酸乳液的制备方法，用于制备上述的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水40-50份、乳化剂1.5-3份，搅拌并使釜内温度升至60-90℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水40-50份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.2-0.5份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60-90℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，0-5分钟后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于60-90℃保温1-2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
乳液在制备过程中采用加热自反应法制备，整个反应在60-90℃下进行，加热媒介采用热水或水蒸气，来源便捷，可循环使用，无污染，整个反应体系在相对温和的环境下进行，保证了反应的稳定性和再现性。同时整个反应均在反应釜内进行，只需加热和搅拌即可，工艺简单，大大降低了丙烯酸乳液的加工成本。
作为一种改进，所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在240-300分钟，严格控制聚合反应的时间可以避免反应过于剧烈，提高乳液的均匀性和体系的稳定性。
作为一种改进，所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟15分钟滴加完毕，使乳液中的单体能够充分反应，减少单体残留。
作为一种改进，所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间，该pH范围内乳液体系的稳定性最好，有利于长期保存。
本发明中所述的湿破材效果是指贴合材料经过一段时间的水浸泡后对其剥离效果的影响。
湿破材效果差，具体表现为已贴合材料浸泡于水中一段时间(短则30分钟，长则24小时)后，可以轻易地从贴合面撕开，而材料没有被破坏，且通常能看见粘合剂层有发白或者发蓝。湿破材效果差，意味着已贴合材料在遇水后容易受外力影响而剥离，剥离后无法在干燥后恢复。
湿破材效果好，具体表现为已贴合材料浸泡于水中一段时间后，无法完整地将材料从贴合面撕开，必然会带来材料被破坏。被破坏时面积越小，说明湿破材效果越好。湿破材效果好，意味着已贴合材料在遇水后不容易受外力影响而剥离，材料在水分挥发后依然保持完整，且剥离强度能够恢复至原来的水平，即可以反复泡水。
实施例1
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水95份、乳化剂2份、引发剂0.2份、丙烯酸异辛酯5份、丙烯酸丁酯30份、甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯酸4份、丙烯酰胺2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1份。
所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂混合后形成的复合乳化剂。其中所述阴离子乳化剂采用烷基硫酸钠；所述非离子乳化剂采用9个EO的烷基醇聚氧乙烯醚。
所述引发剂为过硫酸铵。
丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水45份、乳化剂1.5份，搅拌并使釜内温度升至60℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水40份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌10分钟备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.2份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，然后通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于60-75℃保温2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在240分钟。所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟15分钟滴加完毕。所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
最终制得的丙烯酸乳液固含量为40.1％，粘度6#20r/25℃21000cps，pH 6.3，粒径60纳米，外观透明带黄相。
将制得的丙烯酸乳液进行干破材及湿破材测试，测试方法及结果如下：
所得丙烯酸乳液用于泡棉贴布。使用80微米线棒在布表面涂布乳液，迅速将泡棉置于乳液上方，通过压烫机进行压烫，120℃/30秒，取出放凉1小时。得到的泡棉贴布样品进行干破材测试，直接手撕，无法完整撕开，泡棉小面积破材，干破材效果优异；湿破材测试，将泡棉贴布样品分别浸泡于水中3小时、24小时后在水中手撕，无法完整撕开，泡棉小面积破材，湿破材效果优异。说明该丙烯酸乳液的耐水性好、湿破材效果优异。
实施例2
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水110份、乳化剂3.5份、引发剂1份、丙烯酸丁酯50份、甲基丙烯酸甲酯5份、苯乙烯25份、丙烯酸8份、丙烯酰胺0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5份。
所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂混合后形成的复合乳化剂。其中所述阴离子乳化剂采用烷基硫酸钠；所述非离子乳化剂采用10个EO的烷基醇聚氧乙烯醚。
所述引发剂为过硫酸钾。
丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水50份、乳化剂3份，搅拌并使釜内温度升至90℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水45份、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌10分钟备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.6份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，反应5分钟后，然后通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于85-90℃保温2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在300分钟。所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟10分钟滴加完毕。所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
最终制得的丙烯酸乳液固含量为41.4％，粘度6#20r/25℃28000cps，pH 5.1，粒径65纳米，外观透明带黄相。
将制得的丙烯酸乳液进行干破材及湿破材测试，测试方法及结果如下：
所得丙烯酸乳液用于合成革1贴合成革2。使用60微米线棒在合成革1表面涂布乳液，迅速将合成革2置于乳液上方，通过压烫机进行压烫，120℃/30秒，取出放凉1小时。得到的合成革1贴合成革2样品进行干破材测试，直接手撕，无法完整撕开，合成革1小面积破材，干破材效果优异；湿破材测试，将合成革1贴合成革2样品分别浸泡于水中3小时、24小时后在水中手撕，无法完整撕开，合成革一侧小面积破材，湿破材效果优异。说明该丙烯酸乳液的耐水性好、湿破材效果优异。
实施例3
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水100份、乳化剂3份、引发剂0.8份、丙烯酸异辛酯5份、丙烯酸丁酯45份、甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯15份、丙烯酸6份、丙烯酰胺1份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.4份。
所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂混合后形成的复合乳化剂。其中所述阴离子乳化剂采用烷基硫酸钠；所述非离子乳化剂采用12个EO的烷基醇聚氧乙烯醚。
所述引发剂为过硫酸铵。
丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水45份、乳化剂2份，搅拌并使釜内温度升至78℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水45份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌10分钟备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.45份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到78℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，反应5分钟后，然后通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于75-85℃保温1.5小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在275分钟。所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟10分钟滴加完毕。所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
最终制得的丙烯酸乳液固含量为43.6％，粘度6#20r/25℃24000cps，pH 6.6，粒径68纳米，外观透明带黄相。
将制得的丙烯酸乳液进行干破材及湿破材测试，测试方法及结果如下：所得丙烯酸乳液用于海棉1贴海绵2。使用60微米线棒在海绵1表面涂布乳液，迅速将海绵2置于乳液上方，通过压烫机进行压烫，120℃/30秒，取出放凉1小时。得到的海棉1贴海绵2样品进行干破材测试，直接手撕，无法完整撕开，海绵1小面积破材，干破材效果优异；湿破材测试，将海棉1贴海绵2样品分别浸泡于水中3小时、24小时后在水中手撕，无法完整撕开，海绵1小面积破材，湿破材效果优异。说明该丙烯酸乳液的耐水性好、湿破材效果优异。
对比例1
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水100份、乳化剂3份、引发剂0.8份、丙烯酸异辛酯5份、丙烯酸丁酯45份、甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯15份、丙烯酸6份、丙烯酰胺1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)0.4份。
所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂混合后形成的复合乳化剂。其中所述阴离子乳化剂采用烷基硫酸钠；所述非离子乳化剂采用9个EO的烷基醇聚氧乙烯醚。
所述引发剂为过硫酸铵。
丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水45份、乳化剂1份，搅拌并使釜内温度升至60℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水40份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌10分钟备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.2份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，然后通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于65-75℃保温2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在240分钟。所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟15分钟滴加完毕。所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
最终制得的丙烯酸乳液固含量为40.3％，粘度6#20r/25℃20500cps，pH 6.2，粒径62纳米，外观透明带黄相。
将制得的丙烯酸乳液进行干破材及湿破材测试，测试方法及结果如下：
所得丙烯酸乳液用于泡棉贴布。使用80微米线棒在布表面涂布乳液，迅速将泡棉置于乳液上方，通过压烫机进行压烫，120℃/30秒，取出放凉1小时。得到的泡棉贴布样品进行干破材测试，直接手撕，无法完整撕开，泡棉小面积破材，干破材效果优异；湿破材测试，将泡棉贴布样品浸泡于水中0.5小时后在水中手撕，泡棉完全脱落，没有湿破材效果。说明该丙烯酸乳液的耐水性差、没有湿破材效果。在此对比例1基础上，调整交联单体甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量以及调整反应工艺如反应温度、滴加速度等参数，均无法获得湿破材效果好的丙烯酸乳液。
对比例2
一种丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水100份、乳化剂3份、引发剂0.8份、丙烯酸异辛酯5份、丙烯酸丁酯45份、甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯15份、丙烯酸6份、丙烯酰胺1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)0.8份。
所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂混合后形成的复合乳化剂。其中所述阴离子乳化剂采用烷基硫酸钠；所述非离子乳化剂采用12个EO的烷基醇聚氧乙烯醚。
所述引发剂为过硫酸铵。
丙烯酸乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水45份、乳化剂2份，搅拌并使釜内温度升至78℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水45份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌10分钟备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.45份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到78℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，反应5分钟后，然后通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于75-85℃保温1.5小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在275分钟。所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟10分钟滴加完毕。所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
最终制得的丙烯酸乳液固含量为43.7％，粘度6#20r/25℃24000cps，pH 6.6，粒径66纳米，外观透明带黄相。
将制得的丙烯酸乳液进行干破材及湿破材测试，测试方法及结果如下：
所得丙烯酸乳液用于海棉1贴海绵2。使用60微米线棒在海绵1表面涂布乳液，迅速将海绵2置于乳液上方，通过压烫机进行压烫，120℃/30秒，取出放凉1小时。得到的海棉1贴海绵2样品进行干破材测试，直接手撕，无法完整撕开，海绵1小面积破材，干破材效果优异；湿破材测试，将海棉1贴海绵2样品浸泡于水中1小时后在水中手撕，海绵1大面积脱落少量破材；将海棉1贴海绵2样品浸泡于水中3小时后在水中手撕，海绵1完全脱落，没有湿破材效果。说明该丙烯酸乳液的耐水性较差且没有湿破材效果。在此对比例2基础上，调整交联单体二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量以及调整反应工艺如反应温度、滴加速度等参数，均无法获得湿破材效果好的丙烯酸乳液。
综上所述，实施例1-3采用本发明的丙烯酸乳液配方和方法制备得到的丙烯酸乳液经测试均具有优异的干破材及湿破材效果。对比例1-2分别采用了不同交联单体替代三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，尽管其干破材效果优异，但依旧无法获得具有湿破材效果的丙烯酸乳液。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种丙烯酸乳液，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：去离子水90-110份、乳化剂2-3.5份、引发剂0.2-1份、丙烯酸异辛酯0-5份、丙烯酸丁酯30-50份、甲基丙烯酸甲酯0-25份、苯乙烯0-25份、丙烯酸4-8份、丙烯酰胺0.5-2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述乳化剂包括阴离子乳化剂和非离子乳化剂。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述阴离子乳化剂包括烷基硫酸钠、烷基磺酸钠中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述非离子乳化剂包括烷基醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述烷基醇聚氧乙烯醚的EO数为8-12个。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。
7.一种丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一项中所述的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.底料液A的制备：向带有搅拌装置、冷凝装置、恒流泵加料装置的反应釜中，加入去离子水40-50份、乳化剂1.5-3份，搅拌并使釜内温度升至60-90℃，保持温度并持续搅拌制得底料液A备用；
步骤S002.乳化液B的制备：在常温常压下向带有计量装置、搅拌装置的乳化缸中加入去离子水40-50份、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和剩余的乳化剂，搅拌混合成均匀的乳化液B，并持续搅拌备用；
步骤S003.引发剂溶液的制备：在常温常压下向配制装置内加入0.2-0.5份引发剂和去离子水，配制得到浓度为25％的引发剂溶液C1；向带有搅拌装置、恒流滴加装置的引发剂缸中加入剩余的去离子水、剩余的引发剂，搅拌至完全溶解，制得引发剂溶液C2备用；
步骤S004.聚合反应：当反应釜内温度达到60-90℃时，向反应釜内的底料液A中加入引发剂溶液C1，0-5分钟后，通过恒流泵加料装置和恒流滴加计量装置同时向反应釜内滴加乳化液B和引发剂溶液C2；
步骤S005.获得成品：控制反应釜内温度处于60-90℃保温1-2小时后，降温，然后用去离子水调整乳液的固体含量以及用氨水溶液调节乳液的pH和粘度，搅拌0.5小时，过滤出料，得到丙烯酸乳液成品。
8.根据权利要求7所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤S004中，乳化液B和引发剂溶液C2的滴加时间控制在240-300分钟。
9.根据权利要求8所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤S004中，引发剂溶液C2比乳化液B迟15分钟滴加完毕。
10.根据权利要求7所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述步骤S005中，所述乳液的pH控制在5-7之间。
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