專(zhuān)利名稱(chēng)：聚苯乙烯板的改性方法及所用聚醋酸乙烯酯乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯板的改性方法及所用聚醋酸乙烯酯乳液。
背景技術(shù)：
醋酸乙烯酯及其共聚物乳液廣泛應(yīng)用于油漆、涂料以及粘合劑等方面，其特點(diǎn)是粘結(jié)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，但是其結(jié)構(gòu)又決定了其在耐水、耐老化方面的缺陷，為更好的滿(mǎn)足應(yīng)用需求以及解決結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題，對(duì)聚醋酸乙烯酯乳液進(jìn)行功能化改性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種聚苯乙烯板的改性方法，可有效提高其阻燃性。本發(fā)明還提供上述改性方法中所用聚醋酸乙烯酯乳液。所述聚苯乙烯板的改性方法為，將聚苯乙烯板浸漬在聚醋酸乙烯酯乳液中，或者涂覆聚醋酸乙烯酯乳液，然后干燥，使聚苯乙烯板表面包覆聚醋酸乙烯酯薄膜，所述聚醋酸乙烯酯乳液由以下原料進(jìn)行核殼乳液聚合反應(yīng)得到保護(hù)膠體3-10%、醋酸乙烯酯 20-50%、叔碳酸乙烯酯10-15%、硅酸酯類(lèi)物質(zhì)5-30%、乳化劑3_5%、引發(fā)劑0. 1-0. 5%, 氨水0. 2-0. 5 %、余量為水，上述硅酸酯類(lèi)物質(zhì)為正硅酸四乙酯和/或正硅酸甲酯；保護(hù)膠體為聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；乳化劑為十二烷基磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚質(zhì)量比為1 2-2 1的混合物；氨水濃度為5-15%，所述百分比為質(zhì)量百分比，乳液聚合所得聚合物的分子量為2000-5000，粒徑0. 1-0. 5微米。優(yōu)選，乳液聚合所得聚合物的分子量為 2000-3000，粒徑0. 15-0. 25微米。聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和烷基酚聚氧乙烯醚均采用乳液聚合中常用的物質(zhì)。優(yōu)選，聚乙烯醇的分子量為20000 M000、聚乙烯吡咯烷酮的分子量為38000 42000、烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚，分子量為500-800。更優(yōu)選，聚乙烯醇的分子量為22000、聚乙烯吡咯烷酮的分子量為40000、烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚，分子量為600-700。所述聚醋酸乙烯酯乳液的固含量為50-60%。所述聚醋酸乙烯酯乳液的制備方法包括以下步驟1)納米二氧化硅溶膠的形成在室溫下，先將十二烷基磺酸鈉、氨水加入到水中， 充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，將硅酸酯?lèi)物質(zhì)逐滴滴加到上述溶液中，滴加完畢后攪拌形成溶膠；2)核殼乳液聚合在上述溶膠中進(jìn)行核殼乳液聚合，使醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚，得到聚醋酸乙烯酯乳液。具體步驟為在上述溶膠中加入保護(hù)膠體、烷基酚聚氧乙烯醚、10-15%的引發(fā)劑及醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯的混合單體的10%，升溫至 70-80°C，反應(yīng)30-60min后形成藍(lán)色透明的種子乳液；然后將剩余的混合單體以及引發(fā)劑逐滴滴入上述種子乳液中，滴加結(jié)束后，在80-90°C保溫，反應(yīng)結(jié)束后降溫到40-60°C，過(guò)濾出料。本發(fā)明中所述分子量均為重均分子量。
本發(fā)明通過(guò)乳液聚合形成了一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的新型乳液，該乳液由于在聚合過(guò)程中引入具有空間位阻效應(yīng)的叔碳酸乙烯酯單體，有效地改善了醋酸乙烯酯乳液在耐水、 耐老化方面缺陷；同時(shí)由于在乳液聚合中引入了無(wú)機(jī)納米二氧化硅顆粒，該顆粒引入有機(jī)乳液后，有機(jī)無(wú)機(jī)之間的化學(xué)鏈接作用很好的防止了納米二氧化硅顆粒在乳液成膜過(guò)程中的凝聚，可以形成穩(wěn)定均勻的膜，將乳液用于聚苯乙烯板材改性，在其表面成膜后，不僅具有良好的粘結(jié)性能、機(jī)械性能而且由于無(wú)機(jī)組分的引入賦予了乳液優(yōu)異的屏障性能以及熱穩(wěn)定性，更好地改善所成膜在使用中的耐磨損、耐刮等性能，提高了改性聚苯乙烯板的耐燃性能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中采用的測(cè)試方法如下分子量測(cè)定通過(guò)利用ALV-7004型動(dòng)靜態(tài)光散射儀測(cè)試乳液的流體力學(xué)半徑 (Rh)，均方旋轉(zhuǎn)半徑(Rg)，膠束分子量、第二維利系數(shù)等一系列參數(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算重均分子量。實(shí)驗(yàn)步驟如下乳液用0.22 μ m的微孔濾膜過(guò)濾后，在測(cè)試角度為30°到 150° (每10°測(cè)試一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))，25° 士0. 1°C的條件下測(cè)試。入射光波長(zhǎng)為633nm。折光指數(shù)增量dn/dc，使用Brooldiaven的示差折射儀測(cè)試，按照儀器自帶數(shù)據(jù)處理軟件處理數(shù)據(jù)。粒徑按照90°下動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定。A 乳液性能測(cè)試1)乳液成膜后熱穩(wěn)定性稱(chēng)取IOg乳液于聚四氟乙烯模具中成膜，膜厚為1.5讓士0.2!11111，501干燥4小時(shí)， 參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T19466. 3-2004進(jìn)行差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試，確定熱分解溫度。2)乳液改性砂漿吸水率及抗?jié)B壓按照以下砂漿配合比，分別參照標(biāo)準(zhǔn)DL/T5U6-2001《聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》及JC/T984-2005《聚合物水泥防水砂漿》進(jìn)行砂漿吸水率及抗?jié)B壓試驗(yàn)砂漿配合比
水泥(g)砂子(g)聚合物(g)(按固含量算)水(g)450135045200B 乳液改性聚苯乙烯板研究將乳液在聚苯板表面涂覆約Imm厚的涂層，與25°C的實(shí)驗(yàn)室中干燥Mh，然后進(jìn)行測(cè)試。1)阻燃性能參照標(biāo)準(zhǔn)GB/TM08-1996《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法水平法和垂直法》進(jìn)行，觀察燃燒情況，測(cè)試燃燒時(shí)間和確定燃燒等級(jí)粘結(jié)強(qiáng)度2)粘結(jié)性能由于乳液在聚苯板表層形成了聚合物膜，為考察其是否影響砂漿與聚苯板的粘結(jié)性能，實(shí)驗(yàn)考察乳液改性砂漿粘結(jié)性能，參照標(biāo)準(zhǔn)JG 149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》進(jìn)行。
以下實(shí)施例中烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚，分子量600-700 ；聚乙烯醇分子量為22000、聚乙烯吡咯烷酮的分子量為40000。對(duì)比例1單體組成為醋酸乙烯酯，叔碳酸乙烯酯，丙烯酸正丁酯和丙烯酸甲酯，其組分配方如下
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯板的改性方法，其特征在于，將聚苯乙烯板浸漬在聚醋酸乙烯酯乳液中，或者涂覆聚醋酸乙烯酯乳液，然后干燥，使聚苯乙烯板表面包覆聚醋酸乙烯酯薄膜，所述聚醋酸乙烯酯乳液由以下原料進(jìn)行核殼乳液聚合反應(yīng)得到保護(hù)膠體3-10%、醋酸乙烯酯20-50%、叔碳酸乙烯酯10-15%、硅酸酯類(lèi)物質(zhì)5-30%、乳化劑3-5 %、引發(fā)劑 0. 1-0. 5%、氨水0. 2-0. 5%、余量為水，上述硅酸酯類(lèi)物質(zhì)為正硅酸四乙酯和/或正硅酸甲酯；保護(hù)膠體為聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；乳化劑為十二烷基磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚質(zhì)量比為1 2-2 1的混合物；氨水濃度為5-15%，所述百分比為質(zhì)量百分比，乳液聚合所得聚合物的分子量為2000-5000，粒徑0. 1-0. 5微米。
2.如權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯板的改性方法，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯乳液的固含量為50-60%。
3.權(quán)利要求1或2所述的聚苯乙烯板的改性方法，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯乳液的制備方法包括以下步驟1)納米二氧化硅溶膠的形成在室溫下，先將十二烷基磺酸鈉、氨水加入到水中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，將硅酸酯?lèi)物質(zhì)逐滴滴加到上述溶液中，滴加完畢后攪拌形成溶膠；2)核殼乳液聚合在上述溶膠中進(jìn)行核殼乳液聚合，使醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚，得到聚醋酸乙烯酯乳液。
4.如權(quán)利要求3所述的聚苯乙烯板的改性方法，其特征在于，步驟幻的具體步驟為 在上述溶膠中加入保護(hù)膠體、烷基酚聚氧乙烯醚、10-15%的引發(fā)劑及醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯的混合單體的10%，升溫至70-80°C，反應(yīng)30-60min后形成藍(lán)色透明的種子乳液；然后將剩余的混合單體以及引發(fā)劑逐滴滴入上述種子乳液中，滴加結(jié)束后，在80-90°C保溫， 反應(yīng)結(jié)束后降溫到40-60°C，過(guò)濾出料。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)改性方法中所述聚醋酸乙烯酯乳液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚苯乙烯板的改性方法，可有效提高其阻燃性。本發(fā)明還提供上述改性方法中所用聚醋酸乙烯酯乳液。所述聚苯乙烯板的改性方法為，將聚苯乙烯板浸漬在聚醋酸乙烯酯乳液中，或者涂覆聚醋酸乙烯酯乳液，然后干燥，使聚苯乙烯板表面包覆聚醋酸乙烯酯薄膜，所述聚醋酸乙烯酯乳液由以下原料進(jìn)行核殼乳液聚合反應(yīng)得到保護(hù)膠體3-10％、醋酸乙烯酯20-50％、叔碳酸乙烯酯10-15％、硅酸酯類(lèi)物質(zhì)5-30％、乳化劑3-5％、引發(fā)劑0.1-0.5％、氨水0.2-0.5％、余量為水，乳液聚合所得聚合物的分子量為2000-5000，粒徑0.1-0.5微米。
文檔編號(hào)C08F2/44GK102417601SQ20111029133
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者丁蓓, 冉千平, 劉加平, 周棟梁, 楊沖, 繆昌文 申請(qǐng)人:南京博特新材料有限公司, 南京道鷺建設(shè)材料廠, 江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司