一種由廢棄聚酯制備的功能性單體及其改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法
【專利摘要】本發(fā)明主要包含了兩部分，先是利用廢棄聚酯分解產(chǎn)物，制備含有雙鍵和羥基的雙官能團(tuán)功能性單體。然后再利用該功能性單體改性苯乙烯?丙烯酸酯乳液。本發(fā)明以廢棄聚酯材料的降解產(chǎn)物為原料合成一種既含雙鍵又含羥基的雙官能團(tuán)功能性單體，用該功能性單體對苯乙烯?丙烯酸酯乳液進(jìn)行改性的方法。該方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄聚酯材料的回收再利用，還可以在提高苯乙烯?丙烯酸酯性能的同時，降低的生產(chǎn)成本，具有很好的環(huán)保和經(jīng)濟意義。
【專利說明】
一種由廢棄聚酯制備的功能性單體及其改性苯乙烯-丙烯酸 酯乳液的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用廢棄的聚酯材料制備功能性單體 并用于改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性高分子材料，廣泛應(yīng)用于飲料、食品包裝等領(lǐng)域。廢 棄的聚酯對環(huán)境雖然不會產(chǎn)生直接污染，但因其具有極強的化學(xué)惰性，很難被空氣或微生 物所降解，所以會占據(jù)大量的空間，給環(huán)境造成很大的影響，而且也是資源的一種浪費。因 此，充分回收利用這些廢棄聚酯材料具有重要意義。
[0003] 聚酯的回收方法有物理回收和化學(xué)回收兩種。物理回收法是將廢PET瓶經(jīng)過分離、 破碎、洗滌及干燥處理進(jìn)行再造粒的方法。物理方法工藝流程簡單，成本較低，但應(yīng)用的范 圍有限。化學(xué)回收是通過將廢棄的高分子聚酯降解成低分子后再通過擴鏈等化學(xué)改性的方 法來加以利用，該方法工藝流程復(fù)雜，但應(yīng)用范圍廣，極大的提高了廢棄聚酯的利用價值。 目前的聚酯降解技術(shù)比較成熟，達(dá)到了工業(yè)化的程度，如何充分利用聚酯的降解產(chǎn)物進(jìn)行 再造是當(dāng)前發(fā)展的方向。
[0004] 苯丙乳液是苯乙烯、丙烯酸酯類、丙烯酸三元共聚乳液的簡稱，有較好的耐候性、 耐堿性等優(yōu)點，在涂料、紡織、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是苯乙烯-丙烯酸酯乳液具有耐水性 差、附著性不好等缺點。為了賦予苯丙乳液更加優(yōu)良的性能，可以通過共聚或共混的方式引 入有功能性的單體以實現(xiàn)對苯丙乳液的改性。如中國發(fā)明專利CN1456577A利用有機硅氧烷 對其進(jìn)行改性，通過加入多功能團(tuán)有機硅功能性單體對苯乙烯-丙烯酸酯乳液進(jìn)行改性，并 將它制成納米乳液，則有機硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液可在一定程度上提高涂膜的硬度 拉伸強度，耐磨性等。但是，由于有機硅氧烷和苯乙烯、丙烯酸酯在分子結(jié)構(gòu)和極性上存在 巨大差距，會因相容性問題而出現(xiàn)不同程度的相分離等問題。同時，環(huán)氧樹脂改性苯丙乳液 也取得了一定的進(jìn)展，如中國發(fā)明專利CN101974194和CN102875739,都是利用環(huán)氧樹脂對 苯乙烯-丙烯酸酯乳液進(jìn)行改性，使苯乙烯-丙烯酸酯乳液在一定性能上的到了提升，但是 也存在一定的問題，例如用酯化改性的環(huán)氧苯丙乳液，酯鍵容易水解;另外環(huán)氧樹脂中有機 溶劑的使用，也給環(huán)境帶來了不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種由廢棄聚酯制備的功能性單體及其改 性苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] 所述由廢棄聚酯制備的功能性單體結(jié)構(gòu)式如式I所示，命名為1，4_苯二甲酸-2-羥 乙基_2_[ (1_氧代_2_丙烯基)氧基]乙基酯：
[0008]
[0009] z …一…
[0010] 上述功能性單體的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
[0011] (1)將廢棄聚酯降解產(chǎn)物聚酯二醇、丙烯酸和催化劑加入到含有帶水劑的反應(yīng)釜 中，在60-70 °C攪拌反應(yīng)3-5h，反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，得反應(yīng)混合物；
[0012] (2)所述反應(yīng)混合物中，各組分的質(zhì)量份如下：聚酯二醇60~80,丙烯酸類增稠劑 10~25，催化劑0 · 1~2，帶水劑0 · 3~3;
[0013] ⑶將反應(yīng)混合物加入到甲苯溶劑中，得甲苯混合物，所述甲苯混合物中反應(yīng)混合 物與甲苯的質(zhì)量比為1:(0.5-1.5)，優(yōu)選為1:1，并于0-5 °C下將所得的甲苯混合冷藏24h后 過濾，除去冷凝的未反應(yīng)的聚酯二醇和丙烯酸固體，得濾液；
[0014] (4)蒸發(fā)濾液，除去甲苯溶劑，余下黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單 體:1，4_苯二甲酸-2-羥乙基-2-[(l-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基酯。
[0015] 優(yōu)選地，所述丙烯酸類增稠劑選自丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯基丙烯酸或丙烯酰 氯中的至少一種，優(yōu)選丙烯酸;所述催化劑選自4-二甲氨基吡啶、濃硫酸、對甲苯磺酸、碳化 二亞胺或二氯亞砜，優(yōu)選對甲苯磺酸;所述帶水劑選自環(huán)己烷、苯、甲苯、分子篩或N，N'_二 環(huán)己基碳二亞胺，優(yōu)選分子篩。
[0016] 所述的聚酯降解產(chǎn)物聚酯二醇可采用水解法、甲醇醇解和乙二醇醇解法等方法得 到，優(yōu)選乙二醇醇解法。
[0017] 聚酯降解產(chǎn)物聚酯二醇可參考如下方法制備：質(zhì)量份為20的廢棄聚酯中加入60份 的降解劑乙二醇和0.5份催化劑醋酸鋅，控制反應(yīng)溫度為195°C，反應(yīng)3小時。將反應(yīng)混合溶 液趁熱過濾，濾液降低到〇°C下析出白色晶體，將過濾所得的白色晶體在60°C干燥即可。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種功能性單體改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液，所述功能性單體改 性苯乙烯-丙烯酸酯乳液中含有如下質(zhì)量份的組分：
[0019] 本發(fā)明前述的功能性單體10~30,丙烯酸酯20~40,苯乙烯10~30,乳化劑0.5~ 1.5，引發(fā)劑0.1~1.0，碳酸氫鈉0.5~2，水60~90，丙烯酸酯-苯乙烯乳液5-20。
[0020]優(yōu)選地，所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲 基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯，優(yōu)選為丙烯酸丁酯； 所述乳化劑選自有機磺酸鹽類乳化劑(例如:十二烷基苯磺酸鈉、羥基烷基磺酸鈉和烷烯基 磺酸鈉、等）、硫酸鹽類乳化劑(例如:十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽和烷基酚 聚氧乙烯醚硫酸鹽等）、磷酸鹽類乳化劑(例如:烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪酸聚氧乙烯 酯磷酸鹽和烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯等）、羧酸鹽類乳化劑(例如:松酯酸皂、N-?；被?酸鹽和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽等）、季銨鹽類乳化劑(例如:烷基三甲基銨鹽、烷基二甲基 芐基氯化銨和烷基三甲基銨鹽等）、醚類非離子助劑類乳化劑(例如:壬基酚聚氧乙烯醚、辛 基酚聚氧乙烯醚和芐基二甲基酚聚氧乙烯醚等）中的至少一種，優(yōu)選為十二烷基硫酸鈉;所 述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或雙氧水/硫酸亞鐵，優(yōu)選 為過硫酸銨。
[0021]所述的丙烯酸酯-苯乙烯乳液采用如下參考方法制備:先將20份的蒸餾水、0.4份 的乳化劑加入到反應(yīng)釜中，高速攪拌分散30分鐘，再加入14份的上述丙烯酸酯、10份的苯乙 烯，升溫至85°C，再加入0.3份的引發(fā)劑，反應(yīng)一段時間后，乳液出現(xiàn)藍(lán)光，再攪拌10分鐘，即 形成丙烯酸酯-苯乙烯乳液。
[0022]上述功能性單體改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于，所述方法包 括如下步驟：
[0023] (1)將乳化劑和水加入到反應(yīng)釜中攪拌10-30min;再加入苯乙烯、丙烯酸酯和功能 性單體，攪拌〇. 5-lh后得到乳白色預(yù)乳液；
[0024] (2)向乳白色預(yù)乳液中加入質(zhì)量百分比濃度為0.5 % -2 %的碳酸氫鈉溶液，攪拌并 控制溫度為75-85Γ，將加有碳酸氫鈉的乳白色預(yù)乳液和質(zhì)量百分比濃度為1%_5%的引發(fā) 劑水溶液以3_10dm3/h的速度加入到另一含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，保溫0.5- lh，然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液的pH值至弱堿性，過濾得到功能性單體改性苯乙烯- 丙烯酸酯乳液。
[0025] 本發(fā)明利用廢棄的聚酯降解產(chǎn)物作原料，合成一種既含雙鍵又含羥基的雙官能團(tuán) 功能性單體1，4_苯二甲酸-2-羥乙基-2-[(l-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基酯，用該功能性單 體對乳液進(jìn)行改性，獲得了耐水性、耐磨性和附著力等較優(yōu)的改性苯乙烯-丙烯酸酯產(chǎn)品。 而且采用廢棄聚酯原料，在資源短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重的當(dāng)今，具有重要的意義。
[0026] 本發(fā)明制得的改性苯乙烯-丙烯酸乳液較以往的常規(guī)乳液有以下優(yōu)點：
[0027] 1.本發(fā)明采用的功能性單體來自廢棄的聚酯，既節(jié)省了成本，又減輕了環(huán)境負(fù)擔(dān)。
[0028] 2.本發(fā)明采用的改性單體，含有羥基這一官能團(tuán)，在乳液成膜的過程中，可以發(fā)生 后交聯(lián)，明顯提高了膠膜的耐水性。
[0029] 3.本發(fā)明制備的乳液粒徑分布窄，熱力學(xué)穩(wěn)定，可貯存較長時間。
[0030] 4.本發(fā)明制備的乳液既有較高的玻璃化溫度，又具有較低的最低成膜溫度，提高 了涂膜的力學(xué)性能，增加了涂膜的耐候性。
[0031] 5.本發(fā)明制備的乳液成膜后，膜具有較高的熱力學(xué)性能，提高了膜的熱穩(wěn)定性。
[0032] 6.本發(fā)明的乳液聚合用水作溶劑，制備的乳液無毒，不易燃，既保護(hù)了環(huán)境又降低 了成本。
[0033]總之，本發(fā)明以廢棄聚酯材料的降解產(chǎn)物為原料合成一種既含雙鍵又含羥基的雙 官能團(tuán)功能性單體，用該功能性單體對苯乙烯-丙烯酸酯乳液進(jìn)行改性的方法。該方法不僅 能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄聚酯材料的回收再利用，還可以在提高苯乙烯-丙烯酸酯性能的同時，降低的 生產(chǎn)成本，具有很好的環(huán)保和經(jīng)濟意義。
【具體實施方式】 [0034] 實施例1
[0035] 1.將5.84g的聚酯二醇，1.44g的丙烯酸，0.2g的對苯磺酸，0.3g的分子篩按加入反 應(yīng)釜中，維持?jǐn)嚢?，?0°C反應(yīng)3小時。反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，將反應(yīng)混合物倒入到甲苯溶 劑中，得到反應(yīng)混合物和甲苯質(zhì)量比為1:1的甲苯混合物，在〇°C下將所得的甲苯混合物冷 藏24小時。過濾除去冷凝的未反應(yīng)物聚酯二醇和丙烯酸固體，然后蒸發(fā)濾液，除去甲苯溶 劑，余下部分為黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單體1，4_苯二甲酸-2-羥乙基- 2-[ (I-氧代-2_丙烯基)氧基]乙基酯。
[0036] 2.將0. lg的乳化劑和10.0g的蒸餾水加入到反應(yīng)釜中攪拌30分鐘，等到乳化劑充 分溶解后，加入2.2g的苯乙烯，4.3g的丙烯酸丁酯加入到反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合。同時將質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為3%的4.3g的過硫酸銨水溶液置于恒壓滴液漏斗里，在1小時內(nèi)滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。反 應(yīng)溫度設(shè)為80°C，待乳液出現(xiàn)藍(lán)光時，停止反應(yīng)。另取一反應(yīng)釜將剩余的0.3g乳化劑，30.0g 的蒸餾水加入其中，攪拌30分鐘，等到乳化劑充分溶解將剩余的4.2g苯乙烯，8.5g的丙烯酸 丁酯和6.4g的功能型單體加入反應(yīng)釜攪拌30分鐘后得到乳白色預(yù)乳液。在反應(yīng)釜中加入剩 余的蒸餾水和碳酸氫鈉溶液，控制溫度為85°C，將得到的預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液分別通過 恒壓漏斗同時滴加含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，約3小時同時滴完，反應(yīng)完畢后 保溫1小時，然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液pH值至弱堿性，過濾出料，即可得到改性的苯 乙烯-丙烯酸酯乳液。
[0037] 實施例2
[0038] 1.將5.84g的聚酯二醇，2.16g的丙烯酸，0.25g的對苯磺酸，0.3g的分子篩按加入 反應(yīng)釜中，維持?jǐn)嚢瑁?0°C反應(yīng)5小時。反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，將反應(yīng)混合物倒入到甲苯 溶劑中，得到反應(yīng)混合物和甲苯的質(zhì)量比為1:1的甲苯混合物，在〇°C下將所得的甲苯混合 物冷藏24小時。過濾除去冷凝的未反應(yīng)物聚酯二醇和丙烯酸固體，然后蒸發(fā)濾液，除去甲苯 溶劑，余下部分為黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單體1，4_苯二甲酸-2-羥乙 基-2_[ (1_氧代_2_丙烯基)氧基]乙基酯。
[0039] 2.將0.2g的乳化劑和12.0g的蒸餾水加入到反應(yīng)釜中攪拌30分鐘，等到乳化劑充 分溶解后，加入3.2g的苯乙烯，6.4g的丙烯酸丁酯加入到反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合。同時將質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為3%的4.3g的過硫酸銨水溶液置于恒壓滴液漏斗里，在1小時內(nèi)滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。反 應(yīng)溫度設(shè)為80°C，待乳液出現(xiàn)藍(lán)光時，停止反應(yīng)。另取一反應(yīng)釜將剩余的0.6g乳化劑，36.0g 的蒸餾水加入其中，攪拌30分鐘，等到乳化劑充分溶解將剩余的6.4g苯乙烯，12.8g的丙烯 酸丁酯和9.6g的功能型單體加入反應(yīng)釜攪拌30分鐘后得到乳白色預(yù)乳液。在反應(yīng)釜中加入 剩余的蒸餾水和碳酸氫鈉溶液，控制溫度為85°C，將得到的預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液分別通 過恒壓漏斗同時滴加含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，約2小時同時滴完，反應(yīng)完畢 后保溫1小時，然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液pH值至弱堿性，過濾出料，即可得到改性的 苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
[0040] 實施例3
[00411 1.將6.0g的聚酯二醇，2.5g的丙烯酸，0.085g的對苯磺酸，0.25g的分子篩按加入 反應(yīng)釜中，維持?jǐn)嚢?，?0°C反應(yīng)3小時。反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，將反應(yīng)混合物倒入到甲苯 溶劑中，得到反應(yīng)混合物和甲苯的質(zhì)量比為1:1的甲苯混合物，在0°C下將所得的甲苯混合 物冷藏24小時。過濾除去冷凝的未反應(yīng)物聚酯二醇和丙烯酸固體，然后蒸發(fā)濾液，除去甲苯 溶劑，余下部分為黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單體1，4_苯二甲酸-2-羥乙 基-2_[ (1_氧代_2_丙烯基)氧基]乙基酯。
[0042] 2.將0.15g的乳化劑和15. Og的蒸餾水加入到反應(yīng)釜中攪拌30分鐘，等到乳化劑充 分溶解后，加入3.5g的苯乙烯，14.0g的丙烯酸丁酯加入到反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合。同時將質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為3%的5.Og的過硫酸銨水溶液置于恒壓滴液漏斗里，在1小時內(nèi)滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。反 應(yīng)溫度設(shè)為80°C，待乳液出現(xiàn)藍(lán)光時，停止反應(yīng)。另取一反應(yīng)釜將剩余的0.35g乳化劑， 30.0 g的蒸餾水加入其中，攪拌30分鐘，等到乳化劑充分溶解將剩余的6.5g苯乙烯，26. Og的 丙烯酸丁酯和10.〇g的功能型單體加入反應(yīng)釜攪拌30分鐘后得到乳白色預(yù)乳液。在反應(yīng)釜 中加入剩余的蒸餾水和碳酸氫鈉溶液，控制溫度為85°C，將得到的預(yù)乳液和剩余的引發(fā)劑 水溶液分別通過恒壓漏斗同時滴加含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，約2小時同時滴 完，反應(yīng)完畢后保溫1小時，然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液pH值至弱堿性，過濾出料，即 可得到改性的苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
[0043] 實施例4
[0044] 1.將8.0g的聚酯二醇，1.0g的丙烯酸，0.18g的對苯磺酸，0.28g的分子篩按加入反 應(yīng)釜中，維持?jǐn)嚢?，?0°C反應(yīng)5小時。反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，將反應(yīng)混合物倒入到甲苯溶 劑中，得到反應(yīng)混合物和甲苯的質(zhì)量比為1:1的甲苯混合物，在〇°C下將所得的甲苯混合物 冷藏24小時。過濾除去冷凝的未反應(yīng)物聚酯二醇和丙烯酸固體，然后蒸發(fā)濾液，除去甲苯溶 劑，余下部分為黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單體1，4_苯二甲酸-2-羥乙基- 2-[ (I-氧代-2_丙烯基)氧基]乙基酯。
[0045] 2.將0.4g的乳化劑和21.0g的蒸餾水加入到反應(yīng)釜中攪拌30分鐘，等到乳化劑充 分溶解后，加入10.〇g的苯乙烯，7.0g的丙烯酸丁酯加入到反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合。同時將質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為3%的9.0g的過硫酸銨水溶液置于恒壓滴液漏斗里，在1小時內(nèi)滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。反 應(yīng)溫度設(shè)為80°C，待乳液出現(xiàn)藍(lán)光時，停止反應(yīng)。另取一反應(yīng)釜將剩余的0.80g乳化劑， 42.0g的蒸餾水加入其中，攪拌30分鐘，等到乳化劑充分溶解將剩余的20.0g苯乙烯，13.0g 的丙烯酸丁酯和30.0g的功能型單體加入反應(yīng)釜攪拌30分鐘后得到乳白色預(yù)乳液。在反應(yīng) 釜中加入剩余的蒸餾水和碳酸氫鈉溶液，控制溫度為85°C，將得到的預(yù)乳液和剩余的引發(fā) 劑水溶液分別通過恒壓漏斗同時滴加含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，約3小時同時 滴完，反應(yīng)完畢后保溫1小時，然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液pH值至弱堿性，過濾出料， 即可得到改性的苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
[0046]將實施例1、實施例2的粒徑、TEM、吸水率、鉛筆硬度和乳膠膜的最初分解溫度1~5和 對比例進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)結(jié)果如下所示，其中用粒徑測試儀測定實施例1的乳液153.5nm，PDI 較小為〇. 125，粒徑分布較窄；實施例2的乳液188nm，roi為0.25;對比例的粒徑為114.8nm， PDI為0.182。同時由TEM也可以觀察到粒徑大小，且由TEM圖可看到實施例乳液粒子的形貌 相較于對比例為較完美的球型形狀。成膜后的乳膠膜用熱重分析(TGA)測定，通過比較乳膠 膜的最初分解溫度T5，可以發(fā)現(xiàn)實施例乳膠膜熱穩(wěn)定性較好。同時采用GB/T1738-1979測定 了乳液成膜后的吸水率和用GB/T6739-2006鉛筆硬度，發(fā)現(xiàn)實施例性能都有一定程度的提 升(結(jié)果見表1)。
[0047] 表1性能對比
[0048]

'[0049]~其中對比例采用的是未改性的苯乙烯-丙烯酸酯乳液，通過如下方法來實施的：^ [0050]將o.lg的乳化劑和10. 〇g的蒸餾水加入到反應(yīng)釜中攪拌30分鐘，等到乳化劑充分 溶解后，加入2.2g的苯乙烯，4.3g的丙烯酸丁酯加入到反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合。同時將質(zhì)量分 數(shù)為3%的4.3g的過硫酸銨水溶液置于恒壓滴液漏斗里，在1小時內(nèi)滴加到反應(yīng)爸內(nèi)。反應(yīng) 溫度設(shè)為80°C，待乳液出現(xiàn)藍(lán)光時，停止反應(yīng)。另取一反應(yīng)釜將剩余的0.3g乳化劑，30.0g的 蒸餾水加入其中，攪拌30分鐘，等到乳化劑充分溶解將剩余的4.2g苯乙烯和8.5g的丙烯酸 丁酯，加入反應(yīng)釜攪拌30分鐘后得到乳白色預(yù)乳液。在反應(yīng)釜中加入剩余的蒸餾水和碳酸 氫鈉溶液，控制溫度為85°C，將得到的預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液分別通過恒壓漏斗同時滴加 含有丙烯酸酯-苯乙烯乳液的反應(yīng)釜中，約3小時同時滴完，反應(yīng)完畢后保溫1小時，然后冷 卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液pH值至弱堿性，過濾出料，即可得到改性的苯乙烯-丙烯酸酯乳 液。
【主權(quán)項】
1. 一種由廢棄聚醋制備的功能性單體，其特征在于，所述功能性單體結(jié)構(gòu)式如式I所 示，命名為1,4-苯二甲酸-2-徑乙基氧代-2-丙締基)氧基]乙基醋：其中η為1~3。2. 如權(quán)利要求1所述功能性單體的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： (1) 將廢棄聚醋降解產(chǎn)物聚醋二醇、丙締酸和催化劑加入到含有帶水劑的反應(yīng)蓋中，在 60-70°C攬拌反應(yīng)3-化，反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，得反應(yīng)混合物;所述反應(yīng)混合物中，各組分 的質(zhì)量份如下:聚醋二醇60~80，丙締酸類增稠劑10~25，催化劑0.1~2，帶水劑0.3~3; (2) 將反應(yīng)混合物加入到甲苯溶劑中，得甲苯混合物，所述甲苯混合物中反應(yīng)混合物與 甲苯的質(zhì)量比為1:(0.5-1.5)，并于0-5 °C下將所得的甲苯混合冷藏24h后過濾，除去冷凝 的未反應(yīng)的聚醋二醇和丙締酸固體，得濾液； (3) 蒸發(fā)濾液，除去甲苯溶劑，余下黃色油狀液體，該黃色油狀液體即為功能性單體：1， 4-苯二甲酸-2-徑乙基氧代-2-丙締基)氧基]乙基醋。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述丙締酸類增稠劑選自丙締酸、甲基丙締 酸、2-丙締基丙締酸或丙締酷氯中的至少一種;所述催化劑選自4-二甲氨基化晚、濃硫酸、 對甲苯橫酸、碳化二亞胺或二氯亞諷;所述帶水劑選自環(huán)己燒、苯、甲苯、分子篩或N，N'-二 環(huán)己基碳二亞胺。4. 一種功能性單體改性苯乙締-丙締酸醋乳液，其特征在于，所述功能性單體改性苯乙 締-丙締酸醋乳液中含有如下質(zhì)量份的組分： 權(quán)利要求1所述的功能性單體10~30，丙締酸醋20~40，苯乙締10~30，乳化劑0.5~ 1.5，引發(fā)劑0.1~1.0，碳酸氨鋼0.5~2，水60~90，丙締酸醋-苯乙締乳液5-20。5. 如權(quán)利要求4所述的功能性單體改性苯乙締-丙締酸醋乳液，其特征在于，所述丙締 酸醋選自丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸丙醋、丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸 乙醋、甲基丙締酸丙醋或甲基丙締酸下醋;所述乳化劑選自有機橫酸鹽類乳化劑、硫酸鹽類 乳化劑、憐酸鹽類乳化劑、亞憐酸鹽類乳化劑、簇酸鹽類乳化劑、季錠鹽類乳化劑、酸類非離 子助劑類乳化劑中的至少一種;所述引發(fā)劑選自過硫酸錠、過硫酸鐘、偶氮二異下臘、偶氮 二異庚臘或雙氧水/硫酸亞鐵。6. 如權(quán)利要求5所述的功能性單體改性苯乙締-丙締酸醋乳液，其特征在于，所述乳化 劑為十二烷基硫酸鋼。7. 如權(quán)利要求4至5任一項所述功能性單體改性苯乙締-丙締酸醋乳液的制備方法，其 特征在于，所述方法包括如下步驟： (1) 將乳化劑和水加入到反應(yīng)蓋中攬拌10-30min;再加入苯乙締、丙締酸醋和功能性單 體，攬拌0.5-化后得到乳白色預(yù)乳液； (2) 向乳白色預(yù)乳液中加入質(zhì)量百分比濃度為0.5%-2%的碳酸氨鋼溶液，攬拌并控制 溫度為75-85°C，將加有碳酸氨鋼的乳白色預(yù)乳液和質(zhì)量百分比濃度為1%-5%的引發(fā)劑水 溶液W3-10dm3/h的速度加入到另一含有丙締酸醋-苯乙締乳液的反應(yīng)蓋中，保溫0.5-化， 然后冷卻至室溫，用氨水調(diào)節(jié)乳液的抑值至弱堿性，過濾得到功能性單體改性苯乙締-丙締 酸醋乳液。
【文檔編號】C08F220/30GK105837437SQ201610235062
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】李素芳, 汲存璐, 李桃凡, 田承宇, 何德強, 方盼, 王俊梅
【申請人】湖南大學(xué), 中國水利水電第八工程局有限公司