CN116574280A - 一种大粒径高固含量的胶乳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大粒径高固含量的胶乳及其制备方法,包括以下步骤:A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;C)将胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;D)将胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。本发明利用橡胶溶胀原理,极性基团或非极性基团溶剂对橡胶溶胀具有选择性,呈现不同的溶胀率,通过溶剂复配能解决对不同橡胶的溶胀,实现胶粒大小的控制,以及实现对胶乳的部分附聚效果。
Description
技术领域
本发明属于高固含乳液制备技术领域,尤其涉及一种大粒径高固含量的胶乳及其制备方法。
背景技术
丁苯胶乳是由水、乳化剂、单体(丁二烯/苯乙烯)、助剂、引发剂,在特定的温度和压力下,经乳液聚合而聚合形成的一种合成橡胶乳液。从聚合工艺上分,丁苯胶乳聚合工艺有热法、冷法聚合两种聚合工艺,由于水介质的存在,其聚合温度有了一定的限定,温度控制范围为5~80℃。冷法聚合聚合温度5~15℃,冷法聚合工艺合成的胶乳交联程度低、分子链规整,其丁苯胶乳通常用于轮胎、输送带等应用领域;热法聚合聚合温度控制在15~80℃,热法聚合工艺转化率高、交联密度高,其丁苯胶乳广泛应用于地毯、建筑涂料等诸多领域。两种聚合工艺下制备丁苯胶乳从20~55%不等,但制备高含量丁苯胶乳需要对丁苯胶乳进行特殊处理。
无论采用热法和冷法聚合工艺,一步法还是多步处理工艺,制备高固含量丁苯胶乳的核心技术就是制备大粒径丁苯胶乳,才能达到高固含量要求。制备大粒径的工艺有种子乳液聚合接枝法和附聚浓缩法两种。种子乳液聚合需要采用多步合成,对聚合工艺的要求较高。传统的附聚方法有压力附聚、化学附聚、冷冻附聚等。压力附聚是将很多小粒径的胶乳在高于7MPa的压力情况下进行聚合反应,优点是附聚反应结束后胶乳组成不发生变化,缺点是胶乳粒子的粒径分布范围比较宽,附聚不完全,之后还有很多初级粒子存在,而且设备要求和能耗都高。冷冻附聚法是将小粒径胶乳、乳化剂同时送入冷冻转鼓中,当胶乳达到冷冻点以下时,利用聚合胶乳中水结成冰时所产生的压力使胶乳粒子附聚形成较大粒径的粒子,优点是比较容易进行工业化,产品很纯净,反应的周期短;缺点是在合成过程中,放大粒径有局限性,只能得到中等粒度的胶乳,固含量到一定程度后很难再提高,而且动力损耗大,设备昂贵,工艺控制较难。化学附聚法是采用加入附聚剂的方法来进行附聚,例如向胶乳中加入无机盐、醋酸酐、有机溶剂等均可导致附聚粒径的变大。化学附聚法的缺点是附聚剂的配方对附聚作用影响很大,不同乳化剂、水油的配比对产品的粒径及其分布都有很大影响,需要长期的实验摸索和数据积累。化学附聚法的优点是设备简单,能耗低,绿色环保,费用低,但附聚剂会残留到胶乳体系中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大粒径高固含量的胶乳及其制备方法,本发明中的制备方法相比于附聚法,扩径工艺简单,过程更稳定,更容易控制,且不影响产品质量。
本发明提供一种大粒径高固含量的胶乳的制备方法,包括以下步骤:
A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;
所述非极性基团溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;
所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;
B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;
C)将所述步骤B)得到的胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;
D)将所述步骤C得到的胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。
优选的,所述步骤B)中的胶乳包括丁苯胶乳、丁腈胶乳、异戊二烯胶乳,羧基丁苯胶乳、羧基丁腈胶乳、氯丁胶乳和聚丁二烯胶乳中的一种或几种;
所述步骤B)中的胶乳的固含量为20~60%。
优选的,所述溶胀剂与胶乳混合时的搅拌速率为100~800rpm。
优选的,所述聚并剂包括碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、乙酸铵、草酸铵、醋酸铵,乙酸钠、草酸钠和醋酸钠中的一种或几种;
所述聚并剂的质量浓度为0.02~4%。
优选的,所述稳定剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。
优选的,以重量份数计,胶乳:100份,非极性基团溶剂:20~200份,极性基团溶剂:0~100份,聚并剂0.005~0.05份。
优选的,所述步骤C)中真空闪蒸的真空度为-0.075~-0.09Mpa;真空闪蒸的温度为40~65℃;真空闪蒸的时间为3~10h。
优选的,所述步骤D)采用薄膜蒸发器进行脱水浓缩,所述脱水浓缩的温度为40~65℃;脱水浓缩的真空度为-0.075~-0.09Mpa。
本发明提供一种大粒径高固含量的胶乳,按照上文所述的制备方法制得,所述胶乳的平均粒径为150~450nm,固含量为65~70%。
本发明提供了一种大粒径高固含量的胶乳的制备方法,包括以下步骤:A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;所述非极性基团溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;C)将所述步骤B)得到的胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;D)将所述步骤C得到的胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。本发明利用橡胶溶胀原理,极性基团或非极性基团溶剂对橡胶溶胀具有选择性,呈现不同的溶胀率,通过溶剂复配能解决对不同橡胶的溶胀,实现胶粒大小的控制,以及实现对胶乳的部分附聚效果。
本发明第一解决对胶粒大小、乳化剂选择性问题,几乎所有橡胶都具有溶胀性;第二乳化剂具有亲油端和亲水端,溶剂的选择,更利于倾向亲油方向实现乳化;第三仅与溶胀率有关,溶剂的选择和复配能够解决溶胀性作用,实现胶粒大小的控制。第四非极性基团或弱极性基团溶剂不会破坏胶乳本身的稳定性;五可实现溶剂的回收再利用;第六提高脱水效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明胶乳中胶粒重组的示意图;
图2为本发明实施例1中原料胶乳的粒径分布图;
图3为本发明实施例1中产品胶乳的粒径分布图;
图4为本发明实施例2中原料胶乳的粒径分布图;
图5为本发明实施例2中产品胶乳的粒径分布图;
图6为本发明实施例3中原料胶乳的粒径分布图;
图7为本发明实施例3中产品胶乳的粒径分布图;
图8为本发明实施例4中原料胶乳的粒径分布图;
图9为本发明实施例4中产品胶乳的粒径分布图。
具体实施方式
本发明提供了一种大粒径高固含量的胶乳的制备方法,包括以下步骤:
A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;
所述非极性基团溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;
所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;
B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;
C)将所述步骤B)得到的胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;
D)将所述步骤C得到的胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。
在本发明中,所述非极性基团溶剂优选为正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;本发明通过非极性基团溶剂+强极性基团溶剂配比调整,消弱极性基团溶剂的作用,可以实现对胶乳的部分附聚效果,即本发明中的混合溶剂是作为附聚剂作用于胶乳体系,以增大胶乳粒径和提高胶乳的固含量。
得到溶胀剂之后,本发明将胶乳加入高混高压反应釜,开动搅拌,加入溶胀剂,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11,完成溶胀。
在本发明中,所述胶乳优选为丁苯胶乳、丁腈胶乳、异戊二烯胶乳,羧基丁苯胶乳、羧基丁腈胶乳、氯丁胶乳和聚丁二烯胶乳中的一种或几种;所述胶乳的固含量为20~60%,更优选为20~50%,最优选为45%以下。
在本发明中,胶乳与溶胀剂混合时的搅拌速率优选大于100rpm,更优选为100~800rpm,加入溶胀剂之后,优选升温至35~75℃,更优选为40~70℃,如35℃,40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃,70℃,75℃,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;为保障溶胀剂在该温度范围下不蒸发,提高溶剂的有效利用度,本发明优选通入氮气增压至0.5~0.8MPa,更优选为0.6~0.7MPa。
在本发明中,所述强混为在上文所述的较高的机械搅拌强度(100~800rpm)下的混合,能够提高分子的扩散速率,使溶剂更好的进入胶束内,所述强混的时间优选为0.2~1小时,更优选为0.5~0.8小时。
强混结束后,本发明将体系泄压,并降温至15~35℃,优选降温至20~30℃,然后加入聚并剂,继续搅拌0.2~0.6小时。
经过强混后,溶剂进入胶乳的胶束内部,对胶束的完整性产生一定的破坏作用,使其产生一定的缺口或大的空间位置,然后在聚并剂的作用下,使胶粒与胶粒之间重组,形成新的大粒径的胶粒形态,如图1所示。
在本发明中,所述聚并剂优选为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、乙酸铵、草酸铵、醋酸铵,乙酸钠、草酸钠和醋酸钠中的一种或几种;本发明优选将所述聚并剂与水混合,配制得到聚并剂水溶液后再使用,所述聚并剂水溶液的质量浓度优选为0.02~4%,更优选为0.5~3.5%,如0.02%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%,3%,3.5%,4%,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
然后加入稳定剂,调节体系pH值为8~11,优选为9~10。在本发明中,所述稳定剂优选为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。
在溶胀之后的胶乳中加入消泡剂,然后将胶乳加入至脱气釜内,进行真空闪蒸脱除溶剂,并将脱除的溶剂回收。
在本发明中,所述消泡剂优选为聚醚型矿物油型消泡剂,如硅油、聚醚类、高级醇、矿物油或植物油类的矿物油消泡剂,真空闪蒸的真空度为-0.075~-0.09Mpa;真空闪蒸的温度优选为40~65℃,更优选为45~60℃,如40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;真空闪蒸的时间优选为3~10h,更优选为5~8小时。
去除溶剂之后,本发明将去除溶剂后的胶乳中加入消泡剂,进行闪蒸脱水,将胶乳浓缩至固含量为65~70%。
在本发明中,在闪蒸脱水即浓缩过程中所加入的消泡剂优选为聚醚型矿物油型消泡剂,硅油、聚醚类、高级醇、矿物油或植物油类的矿物油消泡剂;本发明优选将乳液升温至50~60℃,加入薄膜蒸发器内,进行浓缩脱水,所述闪蒸脱水的真空度优选为-0.075~-0.09Mpa。
在本发明中,以重量份数计,胶乳为100份,非极性基团溶剂优选为20~200份,更优选为50~180份,如20份,30份,40份,50份,60份,70份,80份,90份,100份,110份,120份,130份,140份,150份,160份,170份,180份,190份,200份,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;极性基团溶剂优选为0~100份,更优选为10~90份,如0份,10份,20份,30份,40份,50份,60份,70份,80份,90份,100份,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;聚并剂优选为0.005~0.05份,更优选为0.01~0.04份,如0.005份,0.01份,0.015份,0.02份,0.025份,0.03份,0.035份,0.04份,0.045份,0.05份,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;消泡剂(去除溶剂过程中)0.01~1份,更优选为0.1~0.8份,如0.01份,0.1份,0.2份,0.3份,0.4份,0.5份,0.6份,0.7份,0.8份,0.9份,1份,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值;消泡剂(浓缩脱水过程中)优选为0.02~1份,更优选为0.1~0.8份,如0.02份,0.05份,0.1份,0.2份,0.3份,0.4份,0.5份,0.6份,0.7份,0.8份,0.9份,1份,优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
本发明还提供一种大粒径高固含量的胶乳,按照上文所述的制备方法制得,所述胶乳的平均粒径为150~450nm,固含量为65~70%。
本发明提供了一种大粒径高固含量的胶乳的制备方法,包括以下步骤:A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;所述非极性基团溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;C)将所述步骤B)得到的胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;D)将所述步骤C得到的胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。本发明利用橡胶溶胀原理,极性基团或非极性基团溶剂对橡胶溶胀具有选择性,呈现不同的溶胀率,通过溶剂复配能解决对不同橡胶的溶胀,实现胶粒大小的控制,以及实现对胶乳的部分附聚效果。
本发明第一解决对胶粒大小、乳化剂选择性问题,几乎所有橡胶都具有溶胀性;第二乳化剂具有亲油端和亲水端,溶剂的选择,更利于倾向亲油方向实现乳化;第三仅与溶胀率有关,溶剂的选择和复配能够解决溶胀性作用,实现胶粒大小的控制。第四非极性基团或弱极性基团溶剂不会破坏胶乳本身的稳定性;五可实现溶剂的回收再利用;第六提高脱水效率。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种大粒径高固含量的胶乳及其制备方法进行详细描述,但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
配比
胶乳:固含量40%,用量250g;溶剂:己烷:60g,甲苯15g,DMF(二甲基甲酰胺):10g;草酸铵:0.015g。
1、溶胀剂制备:将60g己烷、15g甲苯、10gDMF,进行混合,制备成溶胀剂
2、聚并剂溶液制备:取0.015g草酸铵溶解到3g水中,制备成0.5%浓度的草酸铵溶液
3、溶胀工艺:将固含量40%丁苯胶乳加入至高混高压反应釜,开动搅拌,搅拌速率150rpm,加入溶胀剂,升温至60℃,加氮气增压至0.7Mpa,强混0.5h,降温至25℃,泄压,将聚并剂草酸铵溶液加入到聚合釜内,继续搅拌0.5h,加入氨水,调节pH值至10±0.5。
4、闪蒸脱溶剂:将胶乳加入至脱气釜内,加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.3g,真空度-0.089±0.002Mpa,温度45℃,真空闪蒸脱除溶剂,冷凝后回收。
5、闪蒸脱水:加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.5g,将乳液升温至55℃,加入薄膜蒸发器内,真空度-0.086±0.001Mpa下进行浓缩脱水,得到浓缩胶乳。
如图2~3所示,图2和3分别为原料胶乳和产品胶乳的粒径分布,得到的胶乳固含量68.2%,胶乳粘度830cp,胶乳粒径由153nm提高至193nm,PdI由0.197提高至0.352。
实施例2
配比
胶乳:1502丁苯胶乳,固含量22%,用量454g;溶剂:环己烷:40g,甲苯50g,四氢呋喃:15g;醋酸:0.01g。
1、溶胀剂制备:将40g环己烷、50g甲苯、15g四氢呋喃,进行混合,制备成溶胀剂;
2、聚并剂溶液制备:取0.01g醋酸溶解到20g水中,制备成0.05%浓度的草酸溶液;
3、溶胀工艺:将固含量22%的1502丁苯胶乳加入至高混高压反应釜,开动搅拌,搅拌速率150rpm,加入溶胀剂,升温至55℃,加氮气增压至0.7Mpa,强混0.5h,降温至25℃,泄压,将聚并剂草酸溶液加入到聚合釜内,继续搅拌0.5h,加入氢氧化钠溶液5%浓度,调节pH值至10±0.5。
4、闪蒸脱溶剂:将胶乳加入至脱气釜内,加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.1g,真空度-0.087±0.002Mpa,温度50℃,真空闪蒸脱除溶剂,冷凝后回收。
5、闪蒸脱水:加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.5g,将乳液升温至60℃,加入薄膜蒸发器内,真空度-0.082±0.001Mpa下进行浓缩脱水,得到浓缩胶乳。
如图4~5所示,图4和5分别为原料胶乳和产品胶乳的粒径分布,得到的胶乳固含量67.5%,胶乳粘度520cp,胶乳粒径由71.71nm提高至198.4nm,PdI由0.063提高至0.349。
实施例3
配比
胶乳:聚丁二烯胶乳,固含量42%,用量454g;溶剂:正己烷30g,环己烷:40g,丙酮:10g;氯化铵:0.03g。
1、溶胀剂制备:将正己烷30g,环己烷:40g,丙酮:10g,进行混合,制备成溶胀剂;
2、聚并剂溶液制备:取0.03g氯化铵溶解到30g水中,制备成0.1%浓度的氯化铵溶液;
3、溶胀工艺:将42%聚丁二烯胶乳加入至高混高压反应釜,开动搅拌,搅拌速率200rpm,加入溶胀剂,升温至45℃,加氮气增压至0.6Mpa,强混0.5h,降温至25℃,泄压,将聚并剂氯化铵溶液加入到聚合釜内,继续搅拌1h,加入氢氧化钾溶液5%浓度,调节pH值至10±0.5。
4、闪蒸脱溶剂:将胶乳加入至脱气釜内,加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.2g,真空度-0.089±0.002Mpa,温度45℃,真空闪蒸脱除溶剂,冷凝后回收。
5、闪蒸脱水:加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.4g,将乳液升温至45℃,加入薄膜蒸发器内,真空度-0.092±0.001Mpa下进行浓缩脱水,得到浓缩胶乳。
如图6~7所示,图6和7分别为原料胶乳和产品胶乳的粒径分布,得到的胶乳固含量69.5%,胶乳粘度430cp,胶乳粒径由167nm提高至290nm,PdI由0.172提高至0.290。
实施例4
配比
胶乳:丁腈胶乳,固含量45%,用量222g;溶剂:二氯甲烷50g,N-甲基吡咯烷酮:30g,甲苯:15g;草酸:0.02g。
1、溶胀剂制备:将二氯甲烷50g,N-甲基吡咯烷酮:30g,甲苯:15g,进行混合,制备成溶胀剂;
2、聚并剂溶液制备:取0.02g草酸溶解到25g水中,制备成0.08%浓度的草酸溶液;
3、溶胀工艺:将45%丁腈胶乳加入至高混高压反应釜,开动搅拌,搅拌速率250rpm,加入溶胀剂,升温至65℃,加氮气增压至0.7Mpa,强混1h,降温至25℃,泄压,将聚并剂草酸溶液加入到聚合釜内,继续搅拌1h,加入氨水溶液5%浓度,调节pH值至10±0.5。
4、闪蒸脱溶剂:将胶乳加入至脱气釜内,加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.2g,真空度-0.084±0.001Mpa,温度55℃,真空闪蒸脱除溶剂,冷凝后回收。
5、闪蒸脱水:加入消泡剂(矿物油型消泡剂)0.3g,将乳液升温至55℃,加入薄膜蒸发器内,真空度-0.086±0.001Mpa下进行浓缩脱水,得到浓缩胶乳。
如图8~9所示,图8和9别为原料胶乳和产品胶乳的粒径分布,得到的胶乳固含量67.2%,胶乳粘度550cp,胶乳粒径由116.3nm提高至211.5nm,PdI由0.24提高至0.414。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,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的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种大粒径高固含量的胶乳的制备方法,包括以下步骤:
A)将非极性基团溶剂和极性基团溶剂混合,得到溶胀剂;
所述非极性基团溶剂包括正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种;
所述极性基团溶剂包括四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、乙腈、甲醇、吡啶、乙醇、丁醇、二硫化碳、二氯甲烷、三氯乙烯、乙酸、丙酸、丁酸、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮和甲基异丁基甲酮中的一种或几种;
B)在搅拌条件下,将溶胀剂与胶乳混合,升温至35~75℃,加氮气增压至0.5~0.8Mpa,强混0.2~1h,泄压降温至15~35℃,然后加入聚并剂和稳定剂,搅拌并调节pH值至8~11;
C)将所述步骤B)得到的胶乳与消泡剂混合,进行真空闪蒸,去除溶剂;
D)将所述步骤C得到的胶乳浓缩脱水至固含量为65~70%,得到大粒径高固含量的胶乳。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤B)中的胶乳包括丁苯胶乳、丁腈胶乳、异戊二烯胶乳,羧基丁苯胶乳、羧基丁腈胶乳、氯丁胶乳和聚丁二烯胶乳中的一种或几种;
所述步骤B)中的胶乳的固含量为20~60%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溶胀剂与胶乳混合时的搅拌速率为100~800rpm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚并剂包括碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、乙酸铵、草酸铵、醋酸铵,乙酸钠、草酸钠和醋酸钠中的一种或几种;
所述聚并剂的质量浓度为0.02~4%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述稳定剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的制备方法,其特征在于,以重量份数计,胶乳:100份,非极性基团溶剂:20~200份,极性基团溶剂:0~100份,聚并剂0.005~0.05份。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤C)中真空闪蒸的真空度为-0.075~-0.09Mpa;真空闪蒸的温度为40~65℃;真空闪蒸的时间为3~10h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D)采用薄膜蒸发器进行脱水浓缩,所述脱水浓缩的温度为40~65℃;脱水浓缩的真空度为-0.075~-0.09Mpa。
9.一种大粒径高固含量的胶乳,按照权利要求1~8任意一项所述的制备方法制得,所述胶乳的平均粒径为150~450nm,固含量为65~70%。
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