己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液及其制備方法
【專利說(shuō)明】己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種丙烯酸酯除甲醛用乳液，具體是一種己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]具備吸收甲醛功能的丙烯酸酯乳液，是近年來(lái)研宄較廣泛的新型建筑涂料用乳液。該類乳液是將處甲醛的功能單體與丙烯酸酯類單體共聚來(lái)彌補(bǔ)兩者性能上的不足，本發(fā)明是利用己二酸二酰肼改性丙烯酸酯，賦予改性物新的功能，得到兼有兩者優(yōu)異性能的新型乳液產(chǎn)品。
[0005]目前對(duì)除甲醛乳液的研宄主要集中在以下方面進(jìn)行:
即對(duì)乳液制備技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新、新型丙烯酸酯類單體和新型除甲醛功能單體的開(kāi)發(fā)與利用、新型乳化劑的開(kāi)發(fā)以及納米技術(shù)的應(yīng)用等。
[0006]己二酸二酰肼屬于雙功能團(tuán)化合物，與交聯(lián)功能單體A搭配使用在水性乳液中能與水溶性聚合物起到交聯(lián)作用，廣泛地用于水性涂料、粘合劑、纖維等。其肼官能團(tuán)可作為室內(nèi)甲醛吸附劑，能夠與醛類生成相對(duì)穩(wěn)定的腙鏈接，而若將己二酸二酰肼和交聯(lián)功能單體A搭配使用應(yīng)用與丙烯酸酯類中，通過(guò)麥克爾加成反應(yīng)使得丙烯酸酯乳液具備了吸收室內(nèi)甲醛的功能，且具有不可逆性。
[0007]因此，如何將己二酸二酰肼這一功能性單體有效的鏈接到丙烯酸酯類高分子鏈中且使得乳液具有吸收甲醛的功能，同時(shí)不影響原乳液的基本性能，例如:凍融穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性等，是目前乳液制造行業(yè)的一道技術(shù)難題。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0010]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種既能將己二酸二酰肼有效的鏈接到丙烯酸酯類高分子鏈接中去，又具有優(yōu)異的吸收室內(nèi)甲醛的己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種成品率高的制備上述己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一種己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液，包括去離子水、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸、接枝功能丙烯酸單體、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、除醛功能單體和交聯(lián)功能單體；上述組分含量按質(zhì)量份數(shù)算分別為:丙烯酸烷基酯30-90份；甲基丙烯酸烷基酯30-90份；烷基羧酸0.1-1.7份；其他功能丙烯酸單體1_10份；乳化劑1-5份；引發(fā)劑0.5-3份，緩沖劑0.1-1份，去離子水100份，除醛功能單體1_9份、交聯(lián)功能單體A 1- 9份。
[0013]具體進(jìn)一步，所述乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑，陰離子乳化劑和非離子乳化劑的按質(zhì)量比例1-10:1-10混合后形成組合型乳化劑；所述烷基羧酸交聯(lián)單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或混合物。
[0014]具體進(jìn)一步，所述其他功能丙烯酸單體為甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0015]具體進(jìn)一步，所述陰離子乳化劑采用Cltl-C2tl烷基硫酸鈉、C Hl-C2tl烷基苯磺酸鈉、Cltl-C2tl烷基萘磺酸鈉、二烷基-2-磺基琥珀酸鈉、丁二酸磺酸鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0016]具體進(jìn)一步，所述丙烯酸烷基酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯其中的一種或兩種以上的混合物。
[0017]具體進(jìn)一步，所述甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸異辛酯其中的一種或兩種以上的混合物。
[0018]具體進(jìn)一步，所述乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑按質(zhì)量比例1-10:1-10
混合后形成組合型乳化劑，其中所述陰離子乳化劑采用Cltl-C2tl烷基硫酸鈉、C 1(l-c2(l烷基苯磺酸鈉、Cltl-C2tl烷基萘磺酸鈉、二烷基-2-磺基琥珀酸鈉、丁二酸磺酸鈉中的一種或兩種以上的混合物。
[0019]具體進(jìn)一步，所述非離子乳化劑采用聚氧乙烯山梨醇單油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚類中的一種或兩種以上的混合物。
[0020]具體進(jìn)一步，所述引發(fā)劑為叔丁基過(guò)氧化氫、甲醛合次硫酸氫鈉、雙氧水、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0021 ] 具體進(jìn)一步，所述緩沖劑為碳酸鈉或碳酸氫鈉。
[0022]具體進(jìn)一步，所述交聯(lián)功能單體A為甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯、甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯、雙丙酮丙烯酰胺的任意一種或兩種以上的混合物；
具體進(jìn)一步，所述除醛功能單體是己二酸二酰肼。
[0023]一種己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液的制備方法，包括己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液包括底料液A、單體溶液B、引發(fā)劑溶液C和引發(fā)劑溶液D混合而成，其制備方法包括以下步驟:
a.底料液A的制備:向帶有攪拌器、冷凝器、恒流泵加料裝置的反應(yīng)器中，加入去離子水總量30-70%、乳化劑總量0.1-0.9%、緩沖劑總量0.1-0.5%，升溫至釜內(nèi)溫度達(dá)到
75-840C ；
b.單體溶液B的制備:在常溫常壓下將丙烯酸酯類單體總量50%、乳化劑總量
0.9-3.7%、交聯(lián)功能單體A總量5- 85%、去離子水總量10-50%混合成均勻的溶液，并攪拌10-30分鐘備用；C.引發(fā)劑溶液C的制備:將引發(fā)劑總量的0.3-5%加入到去離子水總量10%中，攪拌溶解；
d.后添加引發(fā)劑溶液D的制備:將全部后添加引發(fā)劑加入到去離子水總量的10%中，攪拌溶解；
e.當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到75-84°C，向反應(yīng)器中加入1_5%單體溶液B，加入10-30%引發(fā)劑溶液C，10-50分鐘后，通過(guò)恒流泵同時(shí)向反應(yīng)器內(nèi)滴加剩余的單體溶液B和引發(fā)劑溶液C，滴加時(shí)間控制在230-250分鐘，并使后者滴加完畢后6-10分鐘加入完畢；
f.將溫度升至85-89°C，保溫1-2小時(shí)，降至65-70°C加入后添加引發(fā)劑溶液D，繼續(xù)熟化30-50分鐘，同時(shí)通人氮?dú)?，繼續(xù)降溫至45-50 °C，并把PH調(diào)節(jié)至7_9，攪拌10-30分鐘，加入除甲醛功能單體總量1_60%，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，過(guò)濾出料，即得到己二酸二酰肼改性丙烯酸酯除甲醛用乳液。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
1、以丙烯酸酯類單體為主單體，而單體之間的相對(duì)含量對(duì)乳膠膜的軟硬程度起有很大影響，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要對(duì)膜的軟硬程度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
2、自制丙烯酸酯乳液采用陰離子乳化劑和非離子乳化劑搭配使用，且用量?jī)H為總量的10-20%，避免了乳膠粒子表面吸附過(guò)多的乳化劑導(dǎo)致乳膠膜光澤、耐水性、耐候性差的缺陷，且采用陰非乳化劑搭配使用可使陰離子乳化劑的電荷穩(wěn)定和非離子乳化劑的空間位阻作用產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高乳液聚合的穩(wěn)定性和乳膠粒的穩(wěn)定性，提高乳液聚合的單體轉(zhuǎn)化率；
3、自制丙烯酸酯乳液采用常規(guī)的預(yù)乳化半連續(xù)滴加工藝，生產(chǎn)過(guò)程所需設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低、安全性高；
4、自制丙烯酸酯乳液能在室溫條件下有效的將除醛功能單體己二酸二酰肼鏈接到丙烯酸酯