一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳化方法与流程

本发明涉及新材料技术领域，特别涉及一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳化方法。

背景技术：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(eva)是一种新型的热熔胶，可以广泛地应用于书籍无线装订、家具封边、地毯以及人造草坪等领域。通常而言，eva树脂中醋酸乙烯酯的含量在5～55％之间，由于醋酸乙烯酯单体的引入而导致树脂自身结晶性能下降，进而提高了eva树脂自身的韧性和抗冲击性能，因此eva树脂的应用领域正在逐年递增。

近年来，随着环保要求越来越高，水性聚合物产品得到了快速发展，如水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂能产品的全球产能已经跃升至百万吨级别，而目前市场上主要的eva产品多为乙烯和醋酸乙烯酯单体直接经过乳液聚合制备而成的高醋酸乙烯酯含量(醋酸乙烯酯含量＞60％)eva乳液，此种乳液由于醋酸乙烯酯含量过高，因而耐水性能较差，仅能用在对耐水性要求不高的产品中。如何开发一种醋酸乙烯酯含量低的水性eva产品是工业生产和应用领域一直关注的技术问题。受到乙烯单体和醋酸乙烯酯单体竞聚率的限制，乳液聚合技术很难直接合成低醋酸乙烯酯含量的水性乳液产品，因此直接将醋酸乙烯酯含量较低的eva树脂直接乳化成eva乳液是目前可行性最大的技术方案，在目前的文献中已经有少数文献报道。如《精细石油化工》(2016，33，17-20)报道了一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液制备的方法，其具体过程是采用了甲苯等溶剂将eva树脂进行溶解，然后利用复合乳化体系对其乳化制备成水包油型乳液，然后再经过加入转向剂，静止分层，分出水后制备出油性eva乳液，此乳液分散相为eva树脂，连续相为甲苯，可以使用在原油降凝剂等领域。专利cn110452393a报道了一种水基eva树脂分散体的方法，该方法是将eva树脂与流变级聚酰胺蜡在高压条件下进行熔融，然后再加入水并高速搅拌，最终制备出eva树脂水性分散体，该方法的特征在于制备工艺简单，不足之处在于需要高压反应，压力最高可以达到10mpa，并且流变剂使用量高达占eva树脂的40～60％。专利cn108084370a报道了一种低温热封eva乳液的制备方法，其是将eva树脂、乳化剂、消泡剂、氨基树脂等直接在反应釜中进行乳化，此方法制备eva乳液热封温度较低，但是制备的eva乳液粒径尺寸较大。

因此，开发一种新型的简单的eva乳化方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳化方法，采用相转变法对eva树脂进行二次乳化，其具体过程是将eva树脂在少量溶剂及升温的作用下进行熔融，形成熔体状态的eva树脂，然后向熔体状态的eva树脂中引入分散剂和表面活性剂以及少量的水，利用均质机的强烈搅拌作用将熔融状态的eva树脂和水形成油包水状态的高粘度的多组分体系，然后再向体系中加入水在高速剪切作用下进行转向，最终冷却后形成水包油状态的eva树脂乳液。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳化方法，原料均以质量份数计，具体包括以下步骤：

(1)将eva树脂100份、溶剂5～100份、离子型乳化剂3～15份和非离子型乳化剂1～10份置于反应釜中，10～80℃50～300rpm转速机械搅拌作用下使eva树脂完全溶解在溶剂中；

(2)向反应釜加入5～40份的去离子水，50～300rpm转速搅拌使去离子水与溶解在溶剂中的eva树脂充分混合，800～2000rpm转速搅拌至混合物为油包水状态，即熔体状态的eva树脂为连续相，水为分散相；

(3)继续向反应釜中加入50～200份去离子水和1～10份离子型乳化剂，50～300rpm搅拌至反应釜中熔体状态的eva树脂发生相反转变为水包油状态，继续搅拌10～60min后逐渐降至室温，即可以获得水性eva乳液。

优选的，所述eva树脂为醋酸乙烯酯含量在5～40％的eva树脂。

优选的，所述eva树脂为醋酸乙烯酯含量为15～35％的eva树脂。

优选的，所述溶剂为环己烷、烷基溶剂油、环烷基溶剂油中的一种或几种混合。

优选的，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯基醚、聚乙二醇、吐温80、吐温20、op-10、蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或几种混合。

优选的，所述离子型乳化剂为松香酸钾、油酸钾、脂肪酸钾、蓖麻油酸钾、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、α-烯基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合。

经由上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供了一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的乳化方法，采用相转变法对eva树脂进行二次乳化，制备了以水为连续相的eva树脂乳液，乳液稳定性好，可代替热熔胶使用，能够使用在书籍无线封装、地毯、人造草坪等领域，具有较高的实际应用意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明实施例1制备的eva乳液粒径分布图；

图2附图为本发明实施例2制备的eva乳液粒径分布图；

图3附图为本发明实施例3制备的eva乳液粒径分布图；

图4附图为本发明实施例4制备的eva乳液粒径分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)将100g的醋酸乙烯酯含量为28％的eva树脂、10g的环己烷、10g的聚乙烯醇和5g的非离子型乳化剂op-10置于反应釜中，80℃50rpm转速机械搅拌作用下进行熔融形成熔体态的eva树脂；

(2)待反应釜熔体态的eva树脂温度降低至70℃时，向反应釜缓慢加入5g的油酸钾和20g的去离子水，300rpm转速搅拌使其熔体状态的eva树脂与水充分混合。800rpm转速快速搅拌过程中eva熔体粘度快速升高而转变成油包水状态，即熔体状态的eva树脂为连续相，水为分散相；

(3)继续向反应釜中加入150g的去离子水，同时200rpm转速搅拌，反应釜中熔体状态的eva树脂会因为水的加入发生相反转而转变为水包油状态，继续搅拌30min后逐渐降温，待反应釜内温度降低至室温的条件下，即可以获得水性eva乳液。

实施例2

(1)将100g的醋酸乙烯酯含量为15％的eva树脂、10g的烷基溶剂油、10g的聚乙烯醇和5g的非离子型乳化剂吐温80置于反应釜中，110℃150rpm机械搅拌作用下进行熔融形成熔体态的eva树脂；

(2)待反应釜熔体态的eva树脂温度降低至70℃时，向反应釜缓慢加入10g的歧化松香酸钾和30g的去离子水，200rpm搅拌使其熔体状态的eva树脂与水充分混合。1500rpm转速快速搅拌过程中eva熔体粘度快速升高而转变成油包水状态，即熔体状态的eva树脂为连续相，水为分散相；

(3)继续向反应釜中加入140g的去离子水，同时快速搅拌，反应釜中熔体状态的eva树脂会因为水的加入发生相反转而转变为水包油状态，继续搅拌20min后逐渐降温，待反应釜内温度降低至室温的条件下，即可以获得水性eva乳液。

实施例3

(1)将100g的醋酸乙烯酯含量为33％的eva树脂、5g的烷基溶剂油和5g环己烷、10g的聚乙烯醇和5g的非离子型乳化剂蓖麻油聚氧乙烯醚5g和聚乙二醇5g置于反应釜中，90℃200rpm转速机械搅拌作用下进行熔融形成熔体态的eva树脂；

(2)待反应釜熔体态的eva树脂温度降低至75℃时，向反应釜缓慢加入10g的蓖麻油酸钾和20g的去离子水，100rpm转速搅拌使其熔体状态的eva树脂与水充分混合。1800rpm转速搅拌过程中eva熔体粘度快速升高而转变成油包水状态，即熔体状态的eva树脂为连续相，水为分散相；

(3)继续向反应釜中加入180g的去离子水，200rpm转速搅拌，反应釜中熔体状态的eva树脂会因为水的加入发生相反转而转变为水包油状态，继续搅拌20min后逐渐降温，待反应釜内温度降低至室温的条件下，即可以获得水性eva乳液。

实施例4

(1)将100g的醋酸乙烯酯含量为33％的eva树脂、5g的烷基溶剂油和5g环烷基溶剂油、8g的聚乙烯醇和5g的非离子型乳化剂聚氧乙烯醚5g和吐温20乳化剂5g置于反应釜中，100℃200rpm转速机械搅拌作用下进行熔融形成熔体态的eva树脂；

(2)待反应釜熔体态的eva树脂温度降低至70℃时，向反应釜缓慢加入5g的离子型乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和5g油酸钾，20g的去离子水，150rpm转速搅拌，使其熔体状态的eva树脂与水充分混合，1000rpm转速搅拌过程中eva熔体粘度快速升高而转变成油包水状态，即熔体状态的eva树脂为连续相，水为分散相；

(3)继续向反应釜中加入180g的去离子水同时快速搅拌，反应釜中熔体状态的eva树脂会因为水的加入发生相反转而转变为水包油状态，继续搅拌25min后逐渐降温，待反应釜内温度降低至室温的条件下，即可以获得水性eva乳液。

将上述实施例1-4获得的eva乳液利用英国马尔文公司动态光散射激光粒度仪(zs-90)在25℃条件下测试其粒径及粒径分布，所得数据图如附图1-4所示，实施例1制备样品的平均粒径为312nm，实施例2制备样品的平均粒径487nm，实施例3制备样品的平均粒径为546nm，实施例4制备样品的平均粒径为196nm。将其静止观察21天未发现分层现象，说明该发明方法制备的eva乳液稳定性好，能够作为水性热熔胶使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。