专利名称：一种基于脒类化合物制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法
技术领域：
本发明涉及一种可逆凝聚与再分散胶乳的制备方法，尤其涉及一种将含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、引发剂等助剂，通过乳液聚合制备可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳的方法。
背景技术：
合成胶乳是聚合物产品的重要组成部分，被广泛应用于纸张、纺织品、涂料、胶粘剂、密封胶等工业领域，每年全球胶乳生产量数以千万吨计。随着现代科学和技术的发展， 胶乳在生物医学、先进材料、信息等新领域也逐渐得到了应用，前景广阔。合成胶乳是通过单体在水中经表面活性剂(乳化剂)作用分散成乳液的聚合反应得到的产物，其中水占胶乳体积的45-60%，即使少量高固体含量的胶乳，也含水约沈-40%，大量水的存在无疑增加胶乳的运输和储存成本、延长胶乳干燥时间。合成胶乳的稳定性非常重要，它直接影响到胶乳的制备及使用，同时影响胶乳的凝聚与可再分散。专利CN1217733公开了一种在水溶液中可再分散的聚合物粉末、该粉末在化妆品或药物制剂中或植物保护制剂中的应用以及一种制备在水溶液中可再分散的聚合物粉末的方法，该聚合物粉末含有含自由酸基或碱基的共聚物，通过在干燥之前加入缓冲剂调节PH值实现胶乳的再分散。专利CN1325921公开了一种制备表面吸附聚乙烯醇树脂的可再分散的合成树脂粉末，该粉末具有极好的再分散性、抗粘连性、成膜性能和防水性，可以容易地分散到水中形成乳液以及还可用作水泥和砂浆的掺和物。专利CN101173021公开了一种丙烯酸系核壳聚合物乳液和可再分散乳胶粉及其制备方法，该可再分散乳胶粉是由丙烯酸系核壳聚合物乳液、保护胶体、抗结块剂， 通过乳液的喷雾法制备得到，其固含量高(接近100%)，可降低输送、储存的难度，可使用纸质包装，降低包装成本，并且储存稳定性好，储存期长，不会因水的冻结或挥发而变质， 可在水中迅速溶解，均勻分散，重新形成具有原母体聚合物乳液同样性能的乳胶液。专利 CN101168585公开了一种疏水性可再分散乳胶粉的制备方法，是由原料乳液100份，聚乙烯醇4 10份，抗结块剂3 15份组成，可在建筑混凝土和砂浆中使用，能明显提高建筑混凝土、砂浆的可加工性、耐水性、耐候性。最近，Liu和Jessop等在kience期刊上发表了题为“可切换表面活性剂”的研究报道，他们发现通过简单、环境友好的触发条件，能够可逆调控如式1所
示的十六烷基和十二烷基脒的表面活性脒在水中与二氧化碳反应生成碳酸氢盐，具有表面活性；使用氮气、氩气或空气脱除二氧化碳，脒失去表面活性。式1. “可切换”脒类表面活性剂的活性(右)与失活(左)状态
他们应用十二烷基脒为表面活性剂进行了苯乙烯水相微悬浮聚合，制备得到重均粒径为17微米的聚苯乙烯微悬浮液，微悬浮液通氩气发生凝聚。但没有报道凝聚的聚合物粒子是否可再分散形成稳定的微悬浮液，且微悬浮聚合合成的聚合物粒子的粒径在亚微米到微米级范围，有别于乳液聚合合成的几十到几百纳米的胶乳粒径，直接将长链烷基脒用于乳液聚合尚有困难。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于脒类化合物制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物溶于水，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的10 55% ；
(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0.广2%，加热开始反应，反应一段时间后，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至pH达到纩10，便可以实现乳胶粒子的凝聚，向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物及表面活性剂溶于水，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的1(Γ55% ；
(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0.广2%，加热开始反应，反应一段时间后，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至ρΗ达到纩10，便可以实现乳胶粒子的凝聚，向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量表面活性剂溶于水，一次性或逐渐加入一定量的单体， 充分搅拌预乳化，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的10 55% ；
(2)乳液聚合将含脒基的引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0.广2%，加热开始反应，反应一段时间后，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至ρΗ达到纩10，便可以实现乳胶粒子的凝聚，向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。本发明的有益效果是本发明方法通过使用含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、引发剂等助剂，将其用于苯乙烯或醋酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸酯类单体的乳液聚合，制备得到稳定的聚合物胶乳，使脒基团通过共价键形式牢固的结合在乳胶粒子表面。该胶乳可以通过加热通氮气或加入少量碱溶液来实现乳胶粒子的凝聚，且凝聚的乳胶粒子可以通过通二氧化碳气体实现再分散为稳定的胶乳。该凝聚一再分散的过程可逆，且容易控制。因此，利用本发明可以很方便的制备可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳。
具体实施例方式乳液聚合中的常规表面活性剂通常是由物理吸附富集在聚合物粒子的表面，当胶乳发生凝聚或受高剪切、冻融循环作用时，粒子表面乳化剂层会受到影响，发生解吸而脱落，从而影响凝聚后聚合物粒子的稳定性再恢复能力。因此，如果能将表面活性剂稳定地结合在聚合物粒子的表面，使表面活性基团不因胶乳的凝聚而脱离粒子表面，可满足实现胶乳可逆凝聚与再分散的要求。为此，本发明提出通过设计使用含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、引发剂等助剂，将其用于苯乙烯或醋酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸酯类单体的乳液聚合，制备得到稳定的聚合物胶乳，使脒基团通过共价键形式牢固的结合在乳胶粒子表面。这样，合成的聚合物胶乳可以通过加热通氮气或加入少量碱溶液来实现乳胶粒子的凝聚，且凝聚的乳胶粒子可以通过通二氧化碳气体实现再分散为稳定的胶乳。该凝聚一再分散的过程可逆，且容易控制。本发明通过以下三种方法制备可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳。其中，方法一包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物溶于水后，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，得到单体乳液，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的1(Γ40% ；
(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液中，引发剂用量为单体乳液质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在4 12小时， 便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到9 10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。方法二包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物和表面活性剂溶于水后，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的1(Γ40% ；
(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在4 12小时，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到纩10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。方法三包括以下步骤
(1)单体乳液的配置将一定量表面活性剂溶于水，一次性或逐渐加入一定量的单体， 充分搅拌预乳化，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的 10^40% ；
(2)乳液聚合将含脒基的引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在 Γ12小时，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；
(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到纩10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。以上三种方法通过使用含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、 引发剂等助剂，将其用于苯乙烯、羧酸乙烯酯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、α -甲基苯乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、烷基乙烯基醚等单体的乳液聚合，制备得到稳定的聚合物胶乳，使脒基团通过共价键形式牢固的结合在乳胶粒子表面。所述方法一中，不额外加入乳化剂，含脒基化合物可作为共聚单体或链转移剂或反应型乳化剂，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在Γ12 小时；所述方法二中，额外加入一定量的乳化剂，含脒基化合物可作为共聚单体或链转移剂或反应型乳化剂，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在Γ12小时；所述方法三中，额外加入一定量的乳化剂，含脒基化合物作为乳液聚合的引发剂引发聚合反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在Γ12小时。三种方法制备得到的聚合物胶乳均可以通过加热通氮气或加入少量碱溶液来实现乳胶粒子的凝聚，且凝聚的乳胶粒子可以通过通二氧化碳气体实现再分散为稳定的胶乳。该凝聚一再分散的过程可逆，且容易控制。因此，利用本发明可以很方便的制备可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳。所述方法一和方法二的步骤(1)中和含脒基化合物包括含脒基共聚单体、含脒基可聚合型表面活性剂、含脒基链转移剂等。其具体结构式如表1-3所示。所述方法三的步骤(2)中的含脒基化合物是作为乳液聚合的引发剂，其具体结构式如表4所示。所述方法一、方法二和方法三的步骤(1)中的单体为苯乙烯、羧酸乙烯酯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、α -甲基苯乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、 丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、烷基乙烯基醚等。所述方法二和方法三的步骤(1)中表面活性剂包括阳离子型乳化剂、非离子型乳化剂等；所述的阳离子型乳化剂有烷基伯胺盐、烷基仲胺盐、烷基季铵盐、醚结构季铵盐、酰胺结构季铵盐、杂环结构季铵盐、烷基双胍盐酸盐等；所述的非离子型乳化剂有聚氧乙烯羧
7酸酯类、多元醇羧酸酯类、聚氧乙烯多元醇羧酸酯类聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚寸。所述方法一和方法二步骤(2)中的引发剂包括化学引发剂、光化学引发剂等； 所述的化学引发剂有偶氮类引发剂，包括4，4’ -偶氮双(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉等所述光化学引发剂为2-羟基-l-[4-(羟基)苯基]-2-甲基-1-丙酮等。所述方法一、方法二和方法三的步骤(3)中的碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、氨水、碳酸钠溶液等。最终得到的可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳的固含量1(Γ55%。下面通过具体实施例进一步说明本发明方案和结果，但并不能认为本发明仅限于这些实施例中。在实施例中，除特殊说明，所有的分数和百分数都是重量比。实施例1
(1)在50ml三口瓶中加入0.125份含脒基化合物M_B2 (n=l)作为共聚单体、19份去离子水，机械搅拌；
(2)将5份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.094份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于1份去离子水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
(5)得到的聚合物胶乳用少量0.IM氢氧化钠水溶液调节pH至9 10，即可使其乳胶粒子发生凝聚，通二氧化碳气体并超声可使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为94. 3%，共聚单体含脒基化合物M-B2 (n=l) 的转化率为100%。采用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量及多分散性指数，其重均分子量为85kD，分子量分布为11.5。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，凝聚前的胶乳粒子Z均粒径为128. 7nm，三次凝聚后再分散得到的胶乳粒子Z均粒径分别为 138. 8nm、151. 3nm、147. 4nm。说明用所述方法一制备得到的聚合物胶乳具有很好的可逆凝聚与再分散能力。实施例2
(1)在50ml三口瓶中加入0.25份含脒基化合物S-A5 (n=8，m=0)作为反应型表面活性剂、19份去离子水，机械搅拌；
(2)将5份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.094份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于1份去离子水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在65°C下反应5小时，停止反应；
(5)得到的聚合物胶乳在70°C下通氮气0.5小时，可使其乳胶粒子发生凝聚，通二氧化碳气体并超声可使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为97. 6%。采用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量及多分散性指数，其重均分子量为512kD，分子量分布为2. 7。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，凝聚前的胶乳粒子Z均粒径为102. 6nm，三次凝聚后再分散得到的胶乳粒子Z均粒径分别为155. 4nm、160. 3nm、163. 7nm。说明用所述方法一制备得到的聚合物胶乳具有很好的可逆凝聚与再分散能力。实施例3
(1)在50ml三口瓶中加入0.125份含脒基化合物M-B2 (n=l)作为共聚单体、0. 125份十二烷基胺盐酸盐为表面活性剂、19份去离子水，机械搅拌；
(2)将5份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.047份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于1份去离子水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
(5)得到的聚合物胶乳用少量0.IM氢氧化钠水溶液可使其乳胶粒子发生凝聚，通二氧化碳气体并超声可使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为99. 9%，共聚单体含脒基化合物M-B2 (n=l) 的转化率为100%。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，凝聚前的胶乳粒子Z均粒径为77. 2nm，三次凝聚后再分散得到的胶乳粒子Z均粒径分别为87. 6nm、90. 0nm、89. 3nm。 说明用所述方法二制备得到的聚合物胶乳具有很好的可逆凝聚与再分散能力。实施例4
(1)在50ml三口瓶中加入0.075份十二烷基胺盐酸盐为表面活性剂、20份去离子水， 机械搅拌；
(2)将4份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.125份含脒基化合物作为引发剂，加入ImL去离子水通二氧化碳气体至其完全溶解后，加入至单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
(5)得到的聚合物胶乳用0.IM氢氧化钠水溶液调节pH至9 10，即可使其乳胶粒子发生凝聚，通二氧化碳气体并超声可使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为90. 4 %。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，凝聚前的胶乳粒子Z均粒径为82. Onm，三次凝聚后再分散得到的胶乳粒子Z均粒径分别为103. 2nm、110. 3nm、108. 4nm。说明用所述方法三制备得到的聚合物胶乳具有很好的可逆凝聚与再分散能力。实施例5
(1)在50ml三口瓶中加入0.125份含脒基化合物M-B2 (n=l)作为共聚单体、0. 125份十二烷基胺盐酸盐为表面活性剂、19份去离子水，机械搅拌；
(2)将12份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.094份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于1份去离子水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
(5)得到的聚合物胶乳用少量0.IM氢氧化钠水溶液可使其乳胶粒子发生凝聚，通二氧化碳气体并超声可使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。三次凝聚后再分散得到的胶乳粒子Z均粒径与凝聚前胶乳粒子Z均粒径相差不大，说明用所述方法二制备得到的聚合物胶乳具有很好的可逆凝聚与再分散能力。对比例1(1)在50ml三口瓶中加入0.125份十二烷基胺盐酸盐为表面活性剂、20份去离子水， 机械搅拌；
(2)将5份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.047份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于少量水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为92. 8%。采用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量及多分散性指数，其重均分子量为349kD，分子量分布为7. 4。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，其Z均粒径为74. 4 nm。得到的聚合物胶乳用0. IM氢氧化钠水溶液调节PH至纩10，即可使其乳胶粒子发生凝聚，但是通二氧化碳气体并超声无法使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。说明此方法制备得到的聚合物胶乳无法实现可逆凝聚与再分散。对比例2
(1)在50ml三口瓶中加入0.125份十二烷基胺盐酸盐为表面活性剂、20份去离子水， 机械搅拌；
(2)将5份单体苯乙烯加入步骤(1)的溶液中，通氮除氧15分钟后，通二氧化碳气体；
(3)称取0.094份偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(V-50)，溶于少量水中加入单体乳液中引发聚合；
(4)在70°C下反应8小时，停止反应；
聚合体系最终苯乙烯单体的转化率为96.7%。采用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量及多分散性指数，其重均分子量为184kD，分子量分布为7. 1。采用光散射激光粒度仪测定乳胶粒子的粒径，其Z均粒径为73. 5 nm。得到的聚合物胶乳用0. IM氢氧化钠水溶液调节PH至纩10，即可使其乳胶粒子发生凝聚，但是通二氧化碳气体并超声无法使乳胶粒子重新分散得到稳定的聚合物胶乳。说明此方法制备得到的聚合物胶乳无法实现可逆凝聚与再分散。综合上述实施例和对比例可见，本发明方法通过使用含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、引发剂等助剂，将其用于可自由基聚合单体的乳液聚合，制备得到稳定的聚合物胶乳，使脒基团通过共价键形式牢固的结合在乳胶粒子表面。该胶乳可以通过加热通氮气或加入少量碱溶液来实现乳胶粒子的凝聚，且凝聚的乳胶粒子可以通过通二氧化碳气体实现再分散为稳定的胶乳。该凝聚一再分散的过程可逆，且容易控制。因此，利用本发明可以很方便的制备可逆凝聚与再分散的聚合物胶乳。上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
表1.含脒基化合物作为共聚单体的化学结构式
权利要求
1.一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物溶于水后，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，得到单体乳液，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的1(Γ40% ；(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液中，引发剂用量为单体乳液质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在4 12小时， 便可以得到高转化率的聚合物胶乳；(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到纩10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。
2.一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)单体乳液的配置将一定量的含脒基化合物和表面活性剂溶于水后，一次性或逐渐加入一定量的单体，充分搅拌预乳化，含脒基化合物的量为单体乳液总质量的0.广5%，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的1(Γ40% ；(2)乳液聚合将引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在4 12小时，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到纩10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。
3.一种制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)单体乳液的配置将一定量表面活性剂溶于水，一次性或逐渐加入一定量的单体， 充分搅拌预乳化，表面活性剂用量为单体乳液总质量的0.广5%，单体质量为单体乳液总质量的 10^40% ；(2)乳液聚合将含脒基的引发剂加入到步骤(1)所述的单体乳液体系中，引发剂用量为乳液总质量的0. Γ0. 5%，加热开始反应，聚合温度控制在4(T80°C之间，反应时间控制在 Γ12小时，便可以得到高转化率的聚合物胶乳；(3)聚合物胶乳的可逆凝聚与再分散往步骤(2)得到的聚合物胶乳中通氮气、氩气或空气，同时加热，实现乳胶粒子的凝聚；或者往步骤(2)得到的聚合物胶乳中加入少量碱溶液至PH达到9 10，实现乳胶粒子的凝聚；向已发生凝聚的的胶乳中通二氧化碳气体，便可以实现再分散为稳定的胶乳。
4.根据权利要求1和权利要求2所述制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于， 所述步骤(1)中，含脒基化合物包括含脒基共聚单体、含脒基可聚合型表面活性剂、含脒基链转移剂等。
5.根据权利要求1、权利要求2和权力要求3所述制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法， 其特征在于，所述步骤(1)中的单体为苯乙烯、羧酸乙烯酯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、 丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、《 -甲基苯乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、烷基乙烯基醚等。
6.根据权利要求2和权力要求3所述制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述表面活性剂包括阳离子型乳化剂、非离子型乳化剂和两性乳化剂等；所述的阳离子型乳化剂有烷基伯胺盐、烷基仲胺盐、烷基季铵盐、醚结构季铵盐、酰胺结构季铵盐、杂环结构季铵盐、烷基双胍盐酸盐等；所述的非离子型乳化剂有聚氧乙烯羧酸酯类、多元醇羧酸酯类、聚氧乙烯多元醇羧酸酯类聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚等； 所述的两性乳化剂有羧酸类、硫酸酯类、磷酸酯类、磺酸类等。
7.按照权利要求1和权利要求2所述制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的引发剂包括化学引发剂、光化学引发剂等；所述的化学引发剂有偶氮类引发剂，包括4，4’_偶氮双(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉等；所述光化学引发剂为2-羟基-l-[4-(羟基)苯基]-2-甲基-1-丙酮等。
8.按照权利要求1、权利要求2和权力要求3所述制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法， 其特征在于，所述步骤(3)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、 氨水、碳酸钠溶液等。
全文摘要
本发明公开了一种基于脒类化合物制备可逆凝聚与再分散胶乳的方法，该方法通过使用含脒基化合物作为共聚单体或反应型乳化剂、链转移剂、引发剂等助剂，将其用于可自由基聚合单体的乳液聚合，制备得到稳定的聚合物胶乳，使脒基团通过共价键形式牢固地结合在乳胶粒子表面。该胶乳可以通过加热通氮气或加入少量碱溶液来实现乳胶粒子的凝聚，且凝聚的乳胶粒子可以通过通二氧化碳气体实现再分散为稳定的胶乳。该凝聚—再分散的过程可逆，且容易控制。
文档编号C08J3/16GK102241794SQ201110126690
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者张祺, 朱世平, 李伯耿, 王文俊 申请人:浙江大学