專利名稱：一種交聯(lián)型醋丙乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)型醋丙乳液及其制備方法，屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前世界上各種自然性資源缺乏，市場上應(yīng)用于家裝的各種木材資源更是嚴(yán)重缺 乏。現(xiàn)在市場的各種中纖維密度板材、膠合板材多采用三醛膠，給人們的生活環(huán)境帶來了嚴(yán) 重的污染和危害。隨著科技的進(jìn)步，市場的發(fā)展，整個建材市場出現(xiàn)了許多新型材料，如PS 復(fù)合板，主要應(yīng)用于廣告牌、辦公室各隔層板、展會布置、家庭吊頂板等，屬于市場新型輕質(zhì) 材料、市場需求大。PS板是應(yīng)用于家庭裝潢、建筑、裝修領(lǐng)域中的一種常用飾面板，但PS板 的光面紙PVC材料表面有一層可遷移的油蠟物質(zhì)，并不是用一般的聚醋酸乙烯型黏結(jié)劑就 能粘結(jié)牢的，而且目前市場上所推出應(yīng)用于PS板材與上光紙張PVC材料上的粘結(jié)都是含有 機(jī)溶劑的產(chǎn)品。就是國際上一些有相當(dāng)知名度的“品牌企業(yè)”同行業(yè)都沒有解決具有無味、 無毒、完全環(huán)保性能的同等產(chǎn)品推出。目前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)容就包含著無毒、無害、無任 何揮發(fā)性、沒有污染的有害氣體。目前市場上一般用于PS復(fù)合板有二種膠1、用普通白膠產(chǎn)品加入含有溶劑的增 粘樹脂，因?yàn)楹卸居泻θ軇?，不環(huán)保，并且腐蝕PS泡沫；2、用常規(guī)的PVAC與其它乳液混合 復(fù)配而成產(chǎn)品，其耐水、耐熱、耐老化性能差。用交聯(lián)型醋丙乳液可以提高產(chǎn)品的黏接強(qiáng)度和產(chǎn)品的耐水、耐熱、耐老化性能，并 對一些非極性物質(zhì)可以提高黏接性，可以擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，并環(huán)保無毒。常規(guī)的醋丙乳 液配方中丙烯酸含量不超過總單體量的5%，這種原料一旦超過以上比例，生產(chǎn)上無法控制， 造成粒子粗、粘度大。這主要原因是a、幾種單體的競聚率不同，在常規(guī)的乳化體系里無法 合理的共聚、交聯(lián)，而造成某一單體爆聚，使粒子變粗，分子鏈太長而造成粘度太大，無法控 制。b、由于丙烯酸比重大，親水性不容易與醋酸乙烯、丙烯酸丁酯混合，造成混合單體不均 勻，可以在丙烯酸中加入少量水、乳化劑、醋酸乙烯、丙烯酸丁酯，快速攪拌下成預(yù)乳化液。 C、多元共聚在聚合過程中，都要在一定的PH值情況下聚合，一般在pH值為4-6之間，超出 這個范圍對聚合不利，而造成阻聚或爆聚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保且具有較好的耐水性、耐熱性和耐老化性的裝飾裝 潢膠黏劑產(chǎn)品。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種交聯(lián)型醋丙乳液，其特征在于，由醋酸乙 烯酯160-200重量份、丙烯酸丁酯75-140重量份、丙烯酸60-110重量份、聚乙烯醇1788 5-20重量份、非離子乳化劑0P-10 5-8重量份、十二烷基苯磺酸鈉2-4重量份、十二水合磷 酸氫二鈉5-7重量份、過硫酸銨0. 7-1. 5重量份以及無離子水550-750重量份制成。本發(fā)明還提供了上述交聯(lián)型醋丙乳液的制備方法，其特征在于，具體步驟為 第一步、將醋酸乙烯酯160-200重量份、丙烯酸丁酯75-140重量份、丙烯酸60-110重量份、非離子乳化劑0P-10 5/3-8/3重量份、十二烷基苯磺酸鈉2/3-4/3重量份以及無離子 水100重量份混合，100-150rpm轉(zhuǎn)速攪拌下制成預(yù)乳化液；
第二步、將過硫酸銨0. 7-1. 5重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑溶液； 第三步、在無離子水438-638重量份中加入聚乙烯醇1788 5-20重量份，升溫至90°C保 溫1-2小時(shí)，完全溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 10/3-16/3重量份和十二 烷基苯磺酸鈉4/3-8/3重量份，加入十二水合磷酸氫二鈉5-7重量份，攪拌，升溫至70°C，滴 加1/5量的第二步所得引發(fā)劑水溶液以及1/10量的第一步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，保 溫反應(yīng)至基本無回流，滴加3/5量的第二步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第一步所得預(yù) 乳化液，2. 5-3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置5-16小時(shí)后，再升 溫至78V -80°C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，3-4小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本 無回流，再升溫至85-90°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。本發(fā)明的原理是
1、由于發(fā)明的產(chǎn)品為交聯(lián)型醋丙乳液，丙烯酸的量很大，占單體總量的25%左右，原常 規(guī)乳化劑的HLB值(親水、親油值)就達(dá)不到要求了，本發(fā)明加大乳液聚合中乳化劑的用量， 同時(shí)采用非離子型乳化劑0P-10與陰離子型乳化劑十二烷基苯磺酸鈉按一定的比例配成 復(fù)合型乳化劑，從而達(dá)到符合含有超量丙烯酸的混合單體所需要的乳化體系，使混合單體 可以平穩(wěn)的聚合，以達(dá)到控制分子量快速增長的目的。非離子型乳化劑0P-10的分子式如2、在保護(hù)膠體中增加PH緩沖劑的用量，可解決因單體中丙烯酸過量而產(chǎn)生PH值 的偏酸，影響聚合，造成爆聚或過量交聯(lián)，使乳液聚合失敗。3、以上二種方案可以解決固含量在30%以下的聚合，但對固含量大于30%的產(chǎn)品 來講，僅靠這二種方案還不夠，必須再采用間歇聚合方法，即在反應(yīng)過程中，采用間歇聚合， 使大分子不再無限增大，分子鏈不再繼續(xù)加長，分段聚合，這樣才能夠控制分子量，生產(chǎn)出 合格的交聯(lián)型醋丙乳液。4、增加乳化劑，增加PH緩沖劑，只是控制不發(fā)生爆聚和阻聚，對反應(yīng)只能起平穩(wěn) 聚合的作用，但是交聯(lián)型醋丙中的交聯(lián)劑交聯(lián)性很強(qiáng)，當(dāng)預(yù)乳化液滴加到總量的30%左右 時(shí)，僅靠以上兩種方法已無法阻止分子量進(jìn)一步增長，這時(shí)分子鏈都已達(dá)到一定量，分子間 密度加大造成聚合速度加快，而使產(chǎn)品粘度急劇上升，在這種情況下，采取中斷反應(yīng)，停止 聚合，溫度降到40°C以下，使反應(yīng)沒有再聚合的條件，從而控制它的粘度，然后再恢復(fù)聚合， 這樣新乳化的分子很難和原來已聚合的分子鏈相聯(lián)，最終即提高了固含量又將產(chǎn)品粘度控 制在一定范圍內(nèi)，生產(chǎn)出合格的交聯(lián)型醋丙乳液。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、丙烯酸的量是單體總量的20-28%，從而提高了交聯(lián)型醋丙乳化液的耐水性、耐熱性 和耐老化性。2、新的聚合反應(yīng)工藝解決了超量加入丙烯酸(交聯(lián)劑)采用間歇反應(yīng)，分段聚合的 方法有效地控制了交聯(lián)型醋丙乳液的粘度。3、本發(fā)明采用最佳創(chuàng)新配方和工藝操作線路，提高了乳液的成膜性能、黏接性能 和綜合性能的間歇反應(yīng)工藝合成路線，進(jìn)行性能補(bǔ)充鏈接，從而大大提高和改善了膠的柔 韌性、黏接強(qiáng)度和最佳成膜性。
4、初粘性好，黏接強(qiáng)度高，耐水性好，耐老化性能好，把該膠制成膠膜與通常的醋 丙乳液制成膠膜，用滴水試驗(yàn)，比較耐水性，出現(xiàn)白濁時(shí)間增長至一倍以上。PH值接近中性， 對PS發(fā)泡材料無影響，能黏接木材與PS發(fā)泡材料，能常溫冷貼合，粘貼復(fù)合固化時(shí)間快，使 用工藝方便，不含任何有機(jī)溶劑，分別達(dá)到國標(biāo)18583-2001與歐盟GPS要求標(biāo)準(zhǔn)。5、無毒、無害、無任何揮發(fā)性、沒有污染的有害氣體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。實(shí)施例1
將醋酸乙烯酯200重量份、丙烯酸丁酯140重量份、丙烯酸110重量份、非離子乳化劑 0P-10 8/3重量份、十二烷基苯磺酸鈉4/3重量份以及無離子水100重量份混合，120rpm轉(zhuǎn) 速攪拌下制成預(yù)乳化液備用；將過硫酸銨1. 5重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑 溶液備用；
在無離子水638重量份中加入聚乙烯醇1788 20重量份，升溫至90°C保溫2小時(shí)，完 全溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 16/3重量份和十二烷基苯磺酸鈉8/3重 量份，加入十二水合磷酸氫二鈉7重量份，攪拌，升溫至70°C，滴加1/5量的第三步所得引發(fā) 劑水溶液以及1/10量的第二步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，反應(yīng)液泛藍(lán)光，保溫反應(yīng)1小 時(shí)左右，至基本無回流，滴加3/5量的第三步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第二步所得 預(yù)乳化液，3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置10小時(shí)后，再升溫至 80°C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，4小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本無回流，再升溫 至90°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。所得乳液固體含量約37. 8%，粘度約200000mpa. s,PH 4-6。耐水性把乳液制成膠膜做滴水試驗(yàn)。見附表
實(shí)施例2
將醋酸乙烯酯160重量份、丙烯酸丁酯75重量份、丙烯酸60重量份、非離子乳化劑 0P-10 5/3重量份、十二烷基苯磺酸鈉2/3重量份以及無離子水100重量份混合，IlOrpm轉(zhuǎn) 速攪拌下制成預(yù)乳化液備用；將過硫酸銨1重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑溶 液備用；
在無離子水438重量份中加入聚乙烯醇1788 5重量份，升溫至90°C保溫1小時(shí)，完全 溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 10/3重量份和十二烷基苯磺酸鈉4/3重量 份，加入十二水合磷酸氫二鈉5重量份，攪拌，升溫至70°C，滴加1/5量的第三步所得引發(fā)劑 水溶液以及1/10量的第二步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，反應(yīng)液泛藍(lán)光，保溫反應(yīng)1小時(shí) 左右，至基本無回流，滴加3/5量的第三步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第二步所得預(yù) 乳化液，2. 5小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置6小時(shí)后，再升溫至 780C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本無回流，再升溫 至85°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。所得乳液固體含量約34. 7%，粘度約20000mpa. s, PH 4-6。耐水性滴水試驗(yàn)時(shí)間達(dá)7分59秒。
實(shí)施例3將醋酸乙烯酯180重量份、丙烯酸丁酯120重量份、丙烯酸100重量份、非離子乳化劑 0P-10 2. 2重量份、十二烷基苯磺酸鈉1. 1重量份以及無離子水100重量份混合，120rpm轉(zhuǎn) 速攪拌下制成預(yù)乳化液備用；將過硫酸銨1. 2重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑 溶液備用；
在無離子水453. 1重量份中加入聚乙烯醇1788 18重量份，升溫至90°C保溫1小時(shí)，完 全溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 4. 4重量份和十二烷基苯磺酸鈉2. 2重量 份，加入十二水合磷酸氫二鈉5. 8重量份，攪拌，升溫至70°C，滴加1/5量的第三步所得引發(fā) 劑水溶液以及1/10量的第二步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，反應(yīng)液泛藍(lán)光，保溫反應(yīng)1小時(shí) 左右，至基本無回流，滴加3/5量的第三步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第二步所得預(yù) 乳化液，2. 5小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置5小時(shí)后，再升溫至 780C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本無回流，再升溫 至85°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。所得乳液固體含量約41. 5%，粘度約200000mpa. s,PH 4-6。耐水性滴水試驗(yàn)時(shí)間達(dá)9分06秒。
實(shí)施例4
將醋酸乙烯酯112重量份、丙烯酸丁酯75重量份、丙烯酸62. 3重量份、非離子乳化劑 0P-10 2. 2重量份、十二烷基苯磺酸鈉1. 1重量份以及無離子水100重量份混合，120rpm轉(zhuǎn) 速攪拌下制成預(yù)乳化液備用；將過硫酸銨0. 7重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑 溶液備用；
在無離子水614. 3重量份中加入聚乙烯醇1788 8重量份，升溫至90°C保溫1小時(shí)，完 全溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 4. 4重量份和十二烷基苯磺酸鈉2. 2重量 份，加入十二水合磷酸氫二鈉5. 8重量份，攪拌，升溫至70°C，滴加1/5量的第三步所得引發(fā) 劑水溶液以及1/10量的第二步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，反應(yīng)液泛藍(lán)光，保溫反應(yīng)1小時(shí) 左右，至基本無回流，滴加3/5量的第三步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第二步所得預(yù) 乳化液，2. 5小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置8小時(shí)后，再升溫至 780C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本無回流，再升溫 至85°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。所得乳液固體含量約25. 7%，粘度約20000mpa. s, PH 4-6。耐水性滴水試驗(yàn)時(shí)間達(dá)9分10秒。
權(quán)利要求
一種交聯(lián)型醋丙乳液，其特征在于，由醋酸乙烯酯160-200重量份、丙烯酸丁酯75-140重量份、丙烯酸60-110重量份、聚乙烯醇1788 5-20重量份、非離子乳化劑OP-10 5-8重量份、十二烷基苯磺酸鈉2-4重量份、十二水合磷酸氫二鈉5-7重量份、過硫酸銨0.7-1.5重量份以及無離子水550-750重量份制成。
2.權(quán)利要求1所述的交聯(lián)型醋丙乳液，其特征在于，具體步驟為第一步、將醋酸乙烯酯160-200重量份、丙烯酸丁酯75-140重量份、丙烯酸60-110重 量份、非離子乳化劑0P-10 5/3-8/3重量份、十二烷基苯磺酸鈉2/3-4/3重量份以及無離子 水100重量份混合，100-150rpm轉(zhuǎn)速攪拌下制成預(yù)乳化液；第二步、將過硫酸銨0. 7-1. 5重量份用無離子水12重量份溶解制成引發(fā)劑溶液； 第三步、在無離子水438-638重量份中加入聚乙烯醇1788 5-20重量份，升溫至90 °C保 溫1-2小時(shí)，完全溶解后，冷卻至60°C，加入非離子乳化劑0P-10 10/3-16/3重量份和十二 烷基苯磺酸鈉4/3-8/3重量份，加入十二水合磷酸氫二鈉5-7重量份，攪拌，升溫至70°C，滴 加1/5量的第二步所得引發(fā)劑水溶液以及1/10量的第一步所得預(yù)乳化液，升溫至80°C，保 溫反應(yīng)至基本無回流，滴加3/5量的第二步所得引發(fā)劑水溶液以及3/10量的第一步所得預(yù) 乳化液，2. 5-3小時(shí)加完，保溫反應(yīng)至基本無回流，冷卻至40°C以下，靜置5-16小時(shí)后，再升 溫至78V -80°C，滴加剩余的引發(fā)劑水溶液和預(yù)乳化液，3-4小時(shí)加完，保溫反應(yīng)直至基本 無回流，再升溫至85-90°C保溫1小時(shí)，冷卻過濾出料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種交聯(lián)型醋丙乳液及其制備方法。所述的交聯(lián)型醋丙乳液由醋酸乙烯酯160-200重量份、丙烯酸丁酯75-140重量份、丙烯酸60-110重量份、聚乙烯醇1788 5-20重量份、非離子乳化劑OP-10 5-8重量份、十二烷基苯磺酸鈉2-4重量份、十二水合磷酸氫二鈉5-7重量份、過硫酸銨0.7-1.5重量份以及無離子水550-750重量份制成。其制備方法為將單體制成預(yù)乳化液；將過硫酸銨溶解制成引發(fā)劑溶液；溶解聚乙烯醇1788，加入乳化劑和pH調(diào)節(jié)劑，間歇反應(yīng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的耐水性、耐熱性和耐老化性，初粘性好，黏接強(qiáng)度高，無毒無害。
文檔編號C08F2/26GK101880349SQ20101025395
公開日2010年11月10日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者陸林森, 陶月華 申請人:上海東和膠粘劑有限公司