專利名稱：一種sbs水乳液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SBS水乳液的制備方法。
背景技術(shù)：
在很多情況下，可以將SBS通過擠出、壓延、吹塑等方法加工成所需要的制件和產(chǎn)品，而在另一些情況下也能以SBS溶液或乳液的形式進(jìn)行利用。利用SBS溶液會(huì)帶來(lái)很多弊端。大多數(shù)有機(jī)溶劑易燃、易爆、有毒、有味，施工現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件惡劣，會(huì)造成環(huán)境污染，會(huì)對(duì)人體造成危害，隨著世界各國(guó)勞動(dòng)保護(hù)法規(guī)和環(huán)境衛(wèi)生條例的相繼出臺(tái)，有機(jī)溶劑的使用受到了嚴(yán)格的限制。同時(shí)有機(jī)溶劑通常價(jià)格昂貴，成本高，這就阻礙了SBS溶液產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用。利用SBS水乳液則有很多優(yōu)點(diǎn)。水是最便宜的介質(zhì)，沒有燃燒、爆炸和中毒的危險(xiǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件優(yōu)越，對(duì)人體沒有危毒，同時(shí)也不會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染，水乳型產(chǎn)品代表了當(dāng)今的發(fā)展方向。
SBS在瀝青改性，涂料、粘合劑應(yīng)用方面，其摻入方法有兩類摻配方法，一類是固態(tài)SBS，稱為固態(tài)摻入法，但這種摻配方法要加熱、分散(甚至有時(shí)先把SBS粒磨為粉狀)攪拌，另一類是摻入方法使用大量的有機(jī)溶劑先把SBS溶解為液態(tài)再摻入。
把SBS摻入乳化瀝青中的摻配方法和摻配的先后次序?qū)π阅苡兄匾挠绊?，所以在制備時(shí)必須要加以他仔細(xì)考慮，并通過試驗(yàn)加以確定。普通的摻入方法無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益或環(huán)境效益來(lái)看都是不可取的，而且制備難度大，工藝、設(shè)備復(fù)雜，而且影響SBS顆粒在乳化瀝青中的分散的均勻性，對(duì)改善乳化瀝青不利。雖然液態(tài)摻入法，則能改善和提高乳化瀝青的綜合性能，但由于有大量有機(jī)溶劑的加入，對(duì)環(huán)境造成危害，也增加了成本。乳液的加入混溶性良好，儲(chǔ)存穩(wěn)定性也好。廣泛用于涂料、粘接劑、纖維整理及土木建筑工程等方面的SBS水乳液。從消除公害，節(jié)約資源的目的出發(fā)，與SBS從有機(jī)溶劑的溶液形態(tài)向水溶液以及水乳液的形態(tài)轉(zhuǎn)變。也可將SBS乳液經(jīng)干燥后制成粉末，在使用時(shí)再使之乳化。
廣泛用于涂料、粘接劑、纖維整理及土木建筑工程等方面的橡膠膠乳，大部分是利用乳液聚合的方法生產(chǎn)的，目前市面上的丁苯膠乳，是通過乳化劑把丁二烯和苯乙烯分散到水中進(jìn)行聚合得到的聚合物乳液。所形成的丁苯共聚物是無(wú)規(guī)共聚物，在性能方面比SBS要差。然而，SBS不能用乳液聚合方法制造，但為了方便使用卻要求以乳液形式來(lái)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種SBS的水乳液的制備方法。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以SBS水乳液的重量份數(shù)100份為基準(zhǔn)，SBS水乳液中各組分的重量份數(shù)如下SBSM20份～60份非離子型乳化劑 0.2份～0.5份離子型乳化劑0.5份～1.0份電解質(zhì) 0.2份～0.4份消泡劑 0.1份～0.3份其余為水。
SBSM是用烷基丙烯酸系酯進(jìn)行了化學(xué)接技的產(chǎn)品，是極性化的SBS，S代表聚苯乙烯嵌段，B代表聚丁二烯嵌段，M代表極性嵌段，極性嵌段由化學(xué)通式為CH2CHC(CH3)COO(CnH2n+1)(n＝1-8)的極性單體聚合得到。參見CN1454911A。
非離子乳化劑是環(huán)氧乙烷加成數(shù)為8～20的聚氧乙烯酚基醚或環(huán)氧乙烷加成數(shù)為5～20的聚氧乙烯C2～C5脂肪酯以及它們的混合物。
離子型乳化劑中的陰離子乳化劑包括C8～C20的烷基磺酸鈉、C8～C20烷芳基聚醚磺酸鈉以及它們的混合物，陽(yáng)離子乳子劑是C12～C18烷基銨，胺化木質(zhì)素，烷基酰胺基多胺、油酸銨。陰離子乳化劑與陽(yáng)離子乳化劑不同時(shí)使用。
消泡劑包括消泡劑CSE、消泡劑CRA、SPA消泡劑、消泡劑SPG系列等電解質(zhì)為氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣等。
本發(fā)明的制備步驟先將極性化的SBS(SBSM)溶于有機(jī)溶劑中；然后壓入攪拌釜中，開起高速剪切機(jī)，以3000～5000r/m轉(zhuǎn)速攪拌，慢慢加入溶有乳化劑、消泡劑、電解質(zhì)的水，當(dāng)用少量的水慢慢地加入溶液中時(shí)，一開始生成W/O型乳液，增加水量使之轉(zhuǎn)換成O/W型乳液；接著把轉(zhuǎn)速提高到8000～10000r/m攪拌30min，將顆粒破碎到1微米以下；在加熱減壓作用下抽去溶劑，得到穩(wěn)定的SBS的水乳液。
SBSM溶于有機(jī)溶劑，其有機(jī)溶劑的用量為SBSM重量的3～4倍；所用的有機(jī)溶劑對(duì)SBSM具有良好的溶解性，且能與水形成沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)的共沸物。
用本發(fā)明的方法制備的SBS水乳液，其顆粒大小在1微米左右，穩(wěn)定性好，用SH/T1151-92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性能，其凝固物含量為1％～4％。
所形成的SBS水乳液有優(yōu)良的機(jī)械及化學(xué)穩(wěn)定性，與填充劑的相容性好，填充容量大。由于引入了羧基極性基團(tuán)，提高了與水的相容性，也提高了膠乳的粘結(jié)能力。加入SBS水乳液制成的地毯彈性好，手感柔軟，不龜裂。用于造紙時(shí)，可提高粘結(jié)力和結(jié)膜強(qiáng)度；用于制作銅版紙時(shí)，軋光效果好，平滑度、光澤度及涂臘耐水性都有提高，用于乳化瀝青時(shí)，提高了相容性，減少操作步驟。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法進(jìn)一步舉例說明如下實(shí)施例1在10L的不銹鋼帶攪拌的反應(yīng)器中，加入SBSM溶液20份(以SBSM質(zhì)量計(jì))，啟動(dòng)攪拌，先低速攪拌，慢慢加入水80份(水中含有十二烷基苯磺酸鈉1.0wt％，環(huán)氧乙烷加成數(shù)為10的聚氧乙烯辛基酚醚0.25wt％，氯化鉀0.25wt％，消泡劑CRA 0.2wt％)，溫度在30～60℃，高速攪拌30min，再于60℃下，抽真空去除有機(jī)溶劑。所得乳液用SH/T1151-92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性，其凝固物含量為3％。
實(shí)施例2在10L的不銹鋼帶攪拌的反應(yīng)器中，加入SBSM溶液30份(以SBSM質(zhì)量計(jì))，啟動(dòng)攪拌，先低速攪拌，慢慢加入水70份(水中含有油酸銨0.8wt％，環(huán)氧乙烷加成數(shù)為10的聚氧乙烯辛基酚醚0.25wt％，氯化鉀0.25wt％，消泡劑CRA0.2wt％)，溫度在30～60℃，高速攪拌30min，于60℃下，抽真空去除有機(jī)溶劑。所得乳液用SH/T1151-92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性，其凝固物含量為3％。
實(shí)施例3在10L的不銹鋼帶攪拌的反應(yīng)器中，加入SBSM溶液60份(以SBSM質(zhì)量計(jì))，啟動(dòng)攪拌，先低速攪拌，慢慢加入水40份(水中含有十二烷基苯磺酸鈉2.5wt％，環(huán)氧乙烷加成數(shù)為10的聚氧乙烯辛基酚醚1.0wt％，氯化鉀0.8wt％，消泡劑CRA 0.5wt％)，溫度在30～60℃，高速攪拌30min，于60℃下，抽真空去除有機(jī)溶劑。所得乳液用SH/T1151-92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性，其凝固物含量為4％。
實(shí)施例4在10L的不銹鋼帶攪拌的反應(yīng)器中，加入SBSM溶液60份(以SBSM質(zhì)量計(jì))，啟動(dòng)攪拌，先低速攪拌，慢慢加入水40份(水中含有油酸銨2.0wt％，環(huán)氧乙烷加成數(shù)為10的聚氧乙烯辛基酚醚0.5wt％，氯化鉀0.8wt％，消泡劑CRA0.5wt％)，溫度在30～60℃，高速攪拌30min，于60℃下，抽真空去除有機(jī)溶劑。所得乳液用SH/T1151-92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性，其凝固物含量為3％。
權(quán)利要求
1.一種SBS的水乳液的制備方法，其特征在于以SBS水乳液的重量份數(shù)100份為基準(zhǔn)，SBS水乳液中各組分的重量份數(shù)如下SBSM 20份～60份非離子型乳化劑 0.2份～0.5份離子型乳化劑 0.5份～1.0份電解質(zhì) 0.2份～0.4份消泡劑 0.1份～0.3份其余為水；SBSM是用烷基丙烯酸系酯進(jìn)行了化學(xué)接技的產(chǎn)品，是極性化的SBS，S代表聚苯乙烯嵌段，B代表聚丁二烯嵌段，M代表極性嵌段，極性嵌段由化學(xué)通式為CH2CHC(CH3)COO(CnH2n+1)(n＝1-8)的極性單體聚合得到；非離子乳化劑是環(huán)氧乙烷加成數(shù)為8～20的聚氧乙烯酚基醚或環(huán)氧乙烷加成數(shù)為5～20的聚氧乙烯C2～C5脂肪酯以及它們的混合物；離子型乳化劑中的陰離子乳化劑包括C8～C20的烷基磺酸鈉、C8～C20烷芳基聚醚磺酸鈉以及它們的混合物，陽(yáng)離子乳子劑是C12～C18烷基銨，胺化木質(zhì)素，烷基酰胺基多胺、油酸銨，陰離子乳化劑與陽(yáng)離子乳化劑不同時(shí)使用；消泡劑包括消泡劑CSE、消泡劑CRA、SPA消泡劑、消泡劑SPG；電解質(zhì)為氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣；制備步驟先將SBSM溶于有機(jī)溶劑中；然后壓入攪拌釜中，開起高速剪切機(jī)，以3000～5000r/m轉(zhuǎn)速攪拌，慢慢加入溶有乳化劑、消泡劑、電解質(zhì)的水，當(dāng)用少量的水慢慢地加入溶液中時(shí)，一開始生成W/O型乳液，增加水量使之轉(zhuǎn)換成O/W型乳液；接著把轉(zhuǎn)速提高到8000～10000r/m攪拌30min，將顆粒破碎到1微米以下；在加熱減壓作用下抽去溶劑，得到穩(wěn)定的SBS的水乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于SBSM溶于有機(jī)溶劑，其有機(jī)溶劑的用量為SBSM重量的3～4倍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種SBS的水乳液的制備方法，以SBS水乳液的重量份數(shù)100份為基準(zhǔn)，SBS水乳液中各組分的重量份數(shù)為SBSM20份～60份、非離子型乳化劑0.2份～0.5份、離子型乳化劑0.5份～1.0份、電解質(zhì)0.2份～0.4份、消泡劑0.1份～0.3份、其余為水；先將極性化的SBS(SBSM)溶于有機(jī)溶劑中；以3000～5000r/m轉(zhuǎn)速攪拌，慢慢加入溶有乳化劑、消泡劑、電解質(zhì)的水，得到O/W型乳液；接著把轉(zhuǎn)速提高到8000～10000r/m攪拌30min，將顆粒破碎到1微米以下；在加熱減壓作用下抽去溶劑，得到穩(wěn)定的SBS的水乳液。該方法制備的SBS水乳液，其顆粒大小在1微米左右，穩(wěn)定性好，用SH/T1151－92方法測(cè)定機(jī)械穩(wěn)定性能，其凝固物含量為1％～4％，與填充劑的相容性好，填充容量大。
文檔編號(hào)C08L51/00GK1554700SQ20031012167
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者熊遠(yuǎn)凡, 夏金魁, 許安軍, 肖哲 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)巴陵石油化工有限責(zé)任公司, 中國(guó)石化集團(tuán)巴陵石油化工有限責(zé)任公