核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微乳液的制備領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是提供一種核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液制備方法，采用半連續(xù)預(yù)乳化種子微乳液聚合法制備，由三個步聚完成：1）種子微乳液的制備；2）預(yù)乳化殼單體；3）核殼聚合。本發(fā)明的有益效果是：采用本方法可制得具有核殼結(jié)構(gòu)的苯丙微乳液。
【專利說明】核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微乳液的制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]苯丙微乳液的研究領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者的研究工作主要集中在以下方面:
①乳化體系的改進(jìn):在傳統(tǒng)苯丙乳液聚合中，所使用的常規(guī)乳化劑以物理吸附的方式附著在乳膠粒表面，從而實(shí)現(xiàn)乳液體系的穩(wěn)定性。這種常規(guī)乳化劑分子容易受外界環(huán)境的影響發(fā)生解吸，結(jié)果引起乳膠粒碰撞凝聚，而且乳液成膜后，乳化劑分子殘留在聚合物固體中，可以在聚合物內(nèi)發(fā)生遷移造成聚合物膜的耐水性下降。
[0003]一方面反應(yīng)型乳化劑的特點(diǎn)是乳化劑分子可以與單體共聚而永久鍵合到乳膠分子中，這種鍵合具有以下優(yōu)點(diǎn):①乳化劑分子不會遷移而導(dǎo)致膠乳凝聚，而且在乳液成膜或固體粉末后乳化劑分子依然附著在粒子表面，使粒子可重新分散于水中；②反應(yīng)型乳化劑用量適當(dāng)時，提高了反應(yīng)活性，聚合后的水相中就不存在乳化劑分子，從而加快了成膜速度；③可以提高膠膜的耐水性。
[0004]②聚合方法的改進(jìn):隨著乳液聚合工藝的發(fā)展，涌現(xiàn)出單體預(yù)乳化技術(shù)、種子乳液聚合技術(shù)、核/殼乳液聚合技術(shù)、無皂乳液聚合技術(shù)以及乳液互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(LINP)等許多先進(jìn)的聚合工藝。
[0005]1990年，Puig等通過半連續(xù)滴加法,在0/W型微乳液中開展了苯乙烯與丙烯酸單體的共聚研究，得到了直徑約為21nm的球形單分散微乳液膠粒，但其最終單體轉(zhuǎn)化率僅為60%。徐相凌等采用種子乳液聚合法，用Y射線引發(fā)苯乙烯聚合，得到粒徑在30 nm左右、固含量較高的超微膠乳。汪長春`等則采用一種改進(jìn)的微乳液聚合法，合成了高固含量的丙烯酸酯超微膠乳，其中乳化劑用量為單體總量的4%~8%，助乳化劑用量為單體總量的4%~8%，引發(fā)劑用量為單體總量的0.2%~0.3%，制得的超微膠乳固含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))可達(dá)40%以上，膠乳粒徑為20~40nm。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液制備方法，采用半連續(xù)預(yù)乳化種子微乳液聚合法制備，由以下三個步聚完成:
I)種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規(guī)定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規(guī)定量的去離子水中充分分散。稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液。稱取一定量的引發(fā)劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液。水浴升溫至75°C，向反應(yīng)器中加入1/3的引發(fā)劑，反應(yīng)15min后，微乳液從無色透明狀態(tài)逐漸變?yōu)樗{(lán)色透明液體，說明微乳液聚合反應(yīng)正在進(jìn)行。繼續(xù)向反應(yīng)器中滴加剩余核單體和引發(fā)劑?？刂频渭铀俣龋瑢⑵湓谝?guī)定時間內(nèi)滴加完畢。然后在75°C保溫lh，得到藍(lán)色透明的種子微乳液。
[0007]2)預(yù)乳化殼單體:稱取規(guī)定量的乳化劑，在規(guī)定量的去離子水充分分散。稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預(yù)乳化30min，得到預(yù)乳化液。
[0008]3)核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預(yù)乳化殼單體和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢，保溫I~1.5h，氨水調(diào)pH值至6~7，降溫出料。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:采用本方法可制得具有核殼結(jié)構(gòu)的苯丙微乳液。
【具體實(shí)施方式】
[0010]核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液的制備方法，特征在于:采用半連續(xù)預(yù)乳化種子微乳液聚合法制備，共分三步:
I)種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規(guī)定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規(guī)定量的去離子水中充分分散。稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液。稱取一定量的引發(fā)劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液。水浴升溫至75°C，向反應(yīng)器中加入1/3的引發(fā)劑，反應(yīng)15min后，微乳液從無色透明狀態(tài)逐漸變?yōu)樗{(lán)色透明液體，說明微乳液聚合反應(yīng)正在進(jìn)行。繼續(xù)向反應(yīng)器中滴加剩余核單體和引發(fā)劑。控制滴加速度，將其在規(guī)定時間內(nèi)滴加完畢。然后在75°C保溫lh，得到藍(lán)色透明的種子微乳液。
[0011]2)預(yù)乳化殼單體:稱取規(guī)定量的乳化劑，在規(guī)定量的去離子水充分分散。稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預(yù)乳化30min，得到預(yù)乳化液。
[0012]3)核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預(yù)乳化殼單體和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢 ，保溫I~1.5h，氨水調(diào)pH值至6~7，降溫出料。
【權(quán)利要求】
1.核殼結(jié)構(gòu)苯丙微乳液的制備方法，其特征在于:采用半連續(xù)預(yù)乳化種子微乳液聚合法制備，共分三步: ⑴種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規(guī)定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規(guī)定量的去離子水中充分分散；稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液；稱取一定量的引發(fā)劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液，水浴升溫至75°C，向反應(yīng)器中加入1/3引發(fā)劑，反應(yīng)15min后，微乳液從無色透明狀態(tài)逐漸變?yōu)樗{(lán)色透明液體；繼續(xù)向反應(yīng)器中滴加剩余核單體和引發(fā)劑，控制滴加速度，將其在規(guī)定時間內(nèi)滴加完畢；然后在75°C保溫lh，得到藍(lán)色透明的種子微乳液； ⑵預(yù)乳化殼單體:稱取規(guī)定量的乳化劑，在規(guī)定量的去離子水充分分散；稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預(yù)乳化30min，得到預(yù)乳化液； ⑶核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預(yù)乳化殼單體和引發(fā)劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢，保溫I~1.5h，氨`水調(diào)pH值至6~7，降溫出料。
【文檔編號】C08F212/08GK103864974SQ201210542484
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】程萬遠(yuǎn), 王晶, 李小莉 申請人:哈爾濱六環(huán)涂料化工有限公司