一種叔醋乳液、其制備方法及可再分散乳膠粉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及噴粉乳液生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種叔醋乳液、其制備方法及 可再分散乳膠粉。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，水泥材料的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用已有百余年歷史，其特點(diǎn)是堅(jiān)硬如石，有很強(qiáng) 的抗壓強(qiáng)度，易用水調(diào)和，生產(chǎn)水化產(chǎn)物，具有良好水硬性，耐久性能好，且使用方便，但它 延伸性很低，抗?jié)B透性差，易收縮開(kāi)裂。為提高水泥材料的抗?jié)B性、抗凍性和耐熱性，減少或 徹底杜絕水泥材料開(kāi)裂問(wèn)題。在水泥材料中添加可再分散于水中且以均聚物或共聚物為基 礎(chǔ)的聚合物粉末組合物已為人知。
[0003] 近幾年，歐洲和北美地區(qū)一直在水泥中添加可再分散乳膠粉來(lái)解決上述出現(xiàn)的問(wèn) 題，但是由于歐美市場(chǎng)的飽和導(dǎo)致可再分散乳膠粉需求增長(zhǎng)較為緩慢，與之相反，隨著我國(guó) 建筑節(jié)能政策逐步實(shí)施及建筑干混砂漿的大力推廣，可再分散乳膠粉在中國(guó)大陸的使用迅 猛增長(zhǎng)。
[0004] 可再分散乳膠粉是聚合物乳液干燥得到的聚合物粉末，與水按一定比例混合后可 再次形成穩(wěn)定的、性質(zhì)和原乳液基本相同的聚合物乳液。相對(duì)于液體乳液，可再分散乳膠粉 在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用方面有著可觀的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。由于是粉狀體，因此可與水泥、無(wú)機(jī)填料和化 學(xué)助劑等按比例共混，制成的粉狀半成品使用方便（使用時(shí)加水拌和即可），目前已廣泛用 于瓷磚粘貼、外墻外保溫體系、飾面砂漿、自流平地面找平層、防水砂漿、水泥基粉末涂料、 修補(bǔ)砂漿及墻面批刮材料等領(lǐng)域。
[0005] 目前，在制備可再分散乳膠粉的乳液中均需加入聚乙烯醇或改性后的聚乙烯醇， 這種方法生產(chǎn)出的乳液使其在耐水方面較差，目前市場(chǎng)上多種用于可再分散乳膠粉的乳液 在成膜后，其膠膜的吸水率及耐水性不是很理想，在低水泥摻量或者無(wú)水泥的體系中，耐水 性表現(xiàn)較差，同樣導(dǎo)致乳膠粉耐水性較差，嚴(yán)重制約了干粉涂料、低水泥摻量裝飾砂漿、防 水砂漿的發(fā)展，因此如何提高可再分散乳膠粉用乳液的耐水性是目前可再分散乳膠粉的難 點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中可再分散乳液中均需加入聚乙烯醇或改性后的聚乙烯醇，聚乙 烯醇的存在，導(dǎo)致可再分散乳液的耐水性差，乳液噴粉后可再分散性差，嚴(yán)重制約了干粉涂 料、低水泥摻量裝飾砂漿、防水砂漿的發(fā)展等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種叔醋乳液、 其制備方法及可再分散乳膠粉。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種叔醋乳液，該乳液包括混合單體、保 護(hù)膠體、乳化劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水，混合單體劃分為核層單體和殼層單體，核層單體由 50-80 %的主單體組成，殼層單體由20-50 %的主單體和2?10 %的交聯(lián)單體組成，
[0008] 其中，主單體由30?60%的叔碳酸乙烯酯和40?70%的醋酸乙烯酯組成；保護(hù) 膠體、乳化劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水的質(zhì)量百分比為：保護(hù)膠體2?12%、乳化劑1?4%、緩 沖劑0. 1?0. 5%、引發(fā)劑0. 2?0. 6%、水100?120%，以上百分比均為占主單體總質(zhì)量 的質(zhì)量百分比。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)在乳液中增加交聯(lián)單體的成分，提高了乳液的耐水 性和可分散性，克服了現(xiàn)有技術(shù)中叔醋乳液的耐水性差，乳液噴粉后可再分散性差，嚴(yán)重制 約了干粉涂料、低水泥摻量裝飾砂漿、防水砂漿的發(fā)展等問(wèn)題，此外醋酸乙烯與叔碳酸乙烯 酯競(jìng)聚率比較接近，非常容易形成無(wú)規(guī)共聚物，并且二者聚合條件比較簡(jiǎn)單，無(wú)需高壓反 應(yīng)，因此在叔醋乳液基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)高耐水性乳液及可再分散乳膠粉具有重要的工業(yè)價(jià)值和應(yīng)用 前景。
[0010] 進(jìn)一步的，交聯(lián)單體為雙丙酮丙烯酰胺、甲基乙烯基酮、（甲基）丙烯醛、己二酸二 酰肼、丁二酸二酰肼、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三異丙氧 基硅烷中的一種或兩種以上混合。本技術(shù)方案中，該交聯(lián)單體的存在，為乳膠粒提供了更多 的交聯(lián)點(diǎn)，使聚乙烯醇接連到乳膠粒上，進(jìn)而提高乳膠膜的耐水性，實(shí)用性強(qiáng)。
[0011] 進(jìn)一步的，保護(hù)膠體為醇解度88 %且聚合度為500?1700的聚乙烯醇中的一種或 兩種以上混合。選用這類保護(hù)膠體，可以保證乳液粘度適用，利于噴粉，為后期生產(chǎn)乳膠粉 提供了便捷，提高了噴粉效率，實(shí)用性強(qiáng)。
[0012] 進(jìn)一步的，乳化劑由陰離子乳化劑和非離子乳化劑以混合比例為1:2-4混合組 成；陰離子乳化劑為硫酸鹽、磺酸鹽、琥珀酸鹽、苯磺酸鹽、磷酸酯中的一種或兩種以上混 合；非離子型乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚、烷基酚醚、烷基聚氧乙烯醚、高分子乳化 劑中的一種或兩種以上混合。通過(guò)使用陰非離子復(fù)合乳化劑，使乳液更加穩(wěn)定，與現(xiàn)有技術(shù) 中僅使用陰離子乳化劑相比，穩(wěn)定性及耐水性均較高，更具有實(shí)用性。
[0013] 進(jìn)一步的，引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、叔丁基過(guò)氧化氫、偶氮二異丁氰、過(guò)氧化 苯甲酰、月桂基過(guò)氧化物中的一種或兩種以上混合。
[0014] 進(jìn)一步的，緩沖劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或兩種以上混合。緩 沖劑主要用來(lái)提供適宜的酸堿環(huán)境，更加便于聚合，在聚合過(guò)程中調(diào)節(jié)pH。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)一步提供了一種叔醋乳液的制備方法，該制備方法包括以下步 驟：
[0016] S101、將保護(hù)膠體和水混合后，加熱至90°C，使保護(hù)膠體溶解；
[0017] S102、將水、緩沖劑及90%的乳化劑加入至溶解后的保護(hù)膠體溶液中，攪拌升溫至 78-82°C后，加入5%的核層單體和20%的引發(fā)劑，攪拌反應(yīng)30min后形成種子乳液；
[0018] S103、保持溫度在78-82°C的條件下，向種子乳液中同時(shí)滴加剩余的核層單體和引 發(fā)劑，滴完后繼續(xù)保溫〇. 5?Ih后形成核層乳液；
[0019] S104、將剩余的乳化劑加入核層乳液中，攪拌30min后，向核層乳液中同時(shí)滴加殼 層單體和引發(fā)劑，滴完后繼續(xù)保溫〇. 5?Ih后，冷卻至室溫，過(guò)濾后得到叔醋乳液。
[0020] 本技術(shù)方案中，該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要是采用直接聚合的方法，不需要預(yù)乳 化，節(jié)省了聚合的時(shí)間，更加方便，提高了制備乳液的效率，此外通過(guò)本方法生產(chǎn)得出的乳 液，耐水性更高，實(shí)用性更強(qiáng)。
[0021] 進(jìn)一步的，步驟S103中，控制核層單體和引發(fā)劑的滴加速度，并保證核層單體和 引發(fā)劑在2?3h內(nèi)滴完；步驟S104中，控制殼層單體和引發(fā)劑的滴加速度，殼層單體在1? 2h內(nèi)滴完，引發(fā)劑的滴加時(shí)間比殼層單體的滴加時(shí)間長(zhǎng)15?30min。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種可再分散乳膠粉，該乳膠粉由以下重量份數(shù)的成分 組成：權(quán)利要求1中的叔醋乳液100份、濃度為10?30%的聚乙烯醇溶液10?50份及無(wú) 機(jī)抗結(jié)塊劑2?8份。
[0023] 進(jìn)一步的，無(wú)機(jī)抗結(jié)塊劑為碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅、高嶺土中的一種或兩種以 上混合，無(wú)機(jī)抗結(jié)塊劑的細(xì)度大于800目。
[0024] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的可再分散乳膠粉用乳液，將功能性交聯(lián)單體 引入聚合物鏈，成膜時(shí)形成一定程度上三維網(wǎng)絡(luò)，提高聚合物的耐水性，功能性交聯(lián)單體為 體系提供更多的交聯(lián)點(diǎn)，使水溶性聚乙烯醇接枝到乳膠粒上，進(jìn)而提高乳膠膜的耐水性，本 發(fā)明乳液在保持可再分散性能的同時(shí)，提高了耐水性，解決了可再分散性與耐水性之間的 技術(shù)瓶頸，顯著提升乳膠粉在干粉涂料、干粉質(zhì)感砂漿等領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用性能。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026] 實(shí)施例1、本發(fā)明實(shí)施例所述的一種叔醋乳液，該乳液包括混合單體、保護(hù)膠體、乳 化劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水，混合單體劃分為核層單體和殼層單體，核層單體由60%的主單 體組成，殼層單體由40%的主單體和2%的交聯(lián)單體組成，
[0027] 其中，主單體由30 %的叔碳酸乙烯酯和40 %的醋酸乙烯酯組成；保護(hù)膠體、乳化 劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水的質(zhì)量百分比為：保護(hù)膠體2%、乳化劑1%、緩沖劑0. 1%、引發(fā)劑 0. 2%、水100%，以上百分比均為占主單體總質(zhì)量的質(zhì)量百分比。
[0028] 進(jìn)一步的，交聯(lián)單體為雙丙酮丙烯酰胺、甲基乙烯基酮、（甲基）丙烯醛、己二酸二 酰肼、丁二酸二酰肼、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三異丙氧 基硅烷中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，保護(hù)膠體為醇解度88%且聚合度為500的 聚乙烯醇中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，乳化劑由陰離子乳化劑和非離子乳化劑以 混合比例為1:2混合組成；陰離子乳化劑為硫酸鹽、磺酸鹽、琥珀酸鹽、苯磺酸鹽、磷酸酯中 的一種或兩種以上混合；非離子型乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚、烷基酚醚、烷基聚 氧乙烯醚、高分子乳化劑中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸 鉀、叔丁基過(guò)氧化氫、偶氮二異丁氰、過(guò)氧化苯甲酰、月桂基過(guò)氧化物中的一種或兩種以上 混合。進(jìn)一步的，緩沖劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或兩種以上混合。
[0029] 實(shí)施例2、本發(fā)明實(shí)施例所述的一種叔醋乳液，該乳液包括混合單體、保護(hù)膠體、乳 化劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水，混合單體劃分為核層單體和殼層單體，核層單體由65%的主單 體組成，殼層單體由35%的主單體和6%的交聯(lián)單體組成，
[0030] 其中，主單體由45%的叔碳酸乙烯酯和55%的醋酸乙烯酯組成；保護(hù)膠體、乳化 劑、緩沖劑、引發(fā)劑及水的質(zhì)量百分比為：保護(hù)膠體7%、乳化劑2. 5%、緩沖劑0. 3%、引發(fā) 劑0. 4%、水110%，以上百分比均為占主單體總質(zhì)量的質(zhì)量百分比。
[0031] 進(jìn)一步的，交聯(lián)單體為雙丙酮丙烯酰胺、甲基乙烯基酮、（甲基）丙烯醛、己二酸二 酰肼、丁二酸二酰肼、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、