一种可降低浆料粘结速度的乳液及其制备方法与流程

文档序号:30429603发布日期:2022-06-15 16:31阅读:159来源:国知局

1.本发明属于乳液聚合技术领域,更具体的涉及一种可降低浆料粘结速度的乳液及其制备方法。


背景技术:

2.随着经济的进步和社会的发展,室内装饰材料逐渐成为当代人们比较关注且关心的问题,面对现阶段比较热门的玻璃纤维喷点装饰毡这种装饰材料的出现,逐渐将彩色涉及和浮雕性装饰结合了起来,推进了玻璃纤维喷点装饰毡的应用前景。
3.但是,在制备玻璃纤维喷点装饰毡的过程中制备原料包括色浆、填料、浆料、助剂等,由于填料的存在可能会在混合的过程中易形成凝结,造成施工困难,甚至影响装饰的美感,大大降低其应用的价值。
4.面对现阶段存在的问题,制备一种可降低浆料粘结速度,保证材料制备的稳定性的乳液成为研究者们研究的方向之一。


技术实现要素:

5.为了解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料至少包括丙烯酸酯化合物;所述的丙烯酸酯化合物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸乙酯、二甲氨基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种。
6.作为一种优选的技术方案,所述的制备原料包括甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯。
7.作为一种优选的技术方案,所述的甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的重量比为1:(0.5-2):(0.1-0.5)。
8.作为一种优选的技术方案,所述的制备原料还包括丙烯酸。
9.作为一种优选的技术方案,制备原料还包括:1-5重量份乳化剂。
10.作为一种优选的技术方案,所述的乳化剂选自阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂、非离子型乳化剂中的至少一种。
11.作为一种优选的技术方案,所述的乳化剂和丙烯酸的重量比为3:(1-3)。
12.作为一种优选的技术方案,所述的乳化剂的hlb值为15-40。
13.作为一种优选的技术方案,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物20-60份、丙烯酸1-5份、乳化剂2-6份。
14.本发明的第二方面提供了一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法,包括以下步骤:
15.将制备原料混合,控制反应温度40-80℃,反应2-3小时,即得。
16.有益效果:经本发明制备的乳液具有以下优点:
17.1.经本发明制备的乳液可以用于室内装饰使用,可以保证使用过程中具有较高的
稳定性和耐高温性能,保证了作为室内装饰材料的应用价值;
18.2.经本发明制备的乳液在使用过程中可以降低浆料的粘结速度,保证了在室内装饰领域应用时可以最大限度的调整使用条件,避免因粘结速度过快导致的施工困难;
19.3.经本发明制备的乳液生产方法简单,在制备过程中可以避免副反应的发生,可以大规模化生产,具有较高的经济效益和市场价值。
具体实施方式
20.参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
21.如本文所用术语“由

制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
22.连接词“由

组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由

组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
23.当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
24.单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
25.说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本技术说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
26.此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。
27.为了解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料至少包括丙烯酸酯化合物;所述的丙烯酸酯化合物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸乙酯、二甲氨基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种。
28.在一些优选的实施方式中,所述的制备原料包括甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯。
29.在一些优选的实施方式中,所述的甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯重量比为1:(0.5-2):(0.1-0.5)。
30.在一些优选的实施方式中,所述的制备原料还包括丙烯酸。
31.在实验过程中申请人发现,丙烯酸的加入可以提升浆料的稳定性,保证在用于玻璃纤维喷点装饰毡的时候,具有较高的耐高温性能。申请人推测出现这种现象的原因是:随着丙烯酸加入反应体系,在体系中形成较多游离的-coo-离子,-coo-离子的存在可以促进乳液中乳胶颗粒之间的连接,促进了体系中游离粒子之间的稳定性,另外,-coo-离子的加入可以与体系中活性基团之间形成强氢键相互作用力,阻碍了游离的粒子在体系中的聚沉和合并,面对高温作用的时候,分子链间的运动频率收到限制,从而减缓了因分子高频率无规则运动出现的粘结速度过快的情况,提升了用于玻璃纤维喷点装饰毡的时候,具有较高的耐高温性能。
32.在一些优选的实施方式中,制备原料还包括:1-5重量份乳化剂。
33.在一些优选的实施方式中,所述的乳化剂选自阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂、非离子型乳化剂中的至少一种。
34.在实验过程中申请人发现,丙烯酸的加入可能会使乳液出现一定程度的粘度增大的情况,粘度的增大会影响浆料的粘结速度,申请人经过大量的创造性实验发现,加入乳化剂可以改善聚合过程中的聚合速率、聚合物的稳定性等,进而对得到的乳液性能产生较大影响。尤其在本体系中加入1-5重量份乳化剂可以避免乳液出现分层,并且可以保证聚合反应过程的稳定性,避免了爆聚现象的出现,申请人推测出现这种现象的原因:在体系中使用的乳化剂会在乳液表面快速分散,体系中的负电荷可以保证自由基进入乳胶粒进行反应,促进了链增长反应的进行,避免了自由基的局部聚集,避免了爆聚反应的出现,从而保证了聚合反应的稳定性。
35.在一些优选的实施方式中,所述的乳化剂选自阴离子型乳化剂。
36.在一些优选的实施方式中,所述的阴离子型乳化剂的hlb值为15-40。
37.在一些优选的实施方式中,所述的阴离子型乳化剂的hlb值为30-40。
38.在一些优选的实施方式中,所述的阴离子型乳化剂的hlb值为40。
39.在实验过程中申请人发现选择的阴离子型乳化剂的hlb值对形成的乳液的质量存在较大影响,在本体系中,当选择的阴离子型乳化剂的hlb值在30-40范围内,尤其在hlb值为40时,可以避免乳液出现明显的凝胶现象,申请人推测出现这种现象的原因是:在反应过程中,随着聚合反应的进行,体系中温度升高,导致体系中氢氧键之间的键合能力受到影响,在本体系中,选择的hlb值为40时,可以保证与体系中存在的其他活性粒子产生强的电场,将水分子络合起来,与本体系中的反应物之间形成致密的结构,促进水分子聚集体的生成,避免了乳胶粒子等在体系中的聚沉和析出,避免乳胶出现明显的凝胶化现象。
40.在一些优选的实施方式中,所述的乳化剂和丙烯酸的重量比为3:(1-3)。
41.申请人在实验过程中发现,丙烯酸加入本体系中,会经过水解,在体系中生成游离的-coo-离子,其会发生类似于阴离子型乳化剂的乳化作用,促进体系中油相和水相之间的稳定性,但是,丙烯酸含量的增多,会因体系中增多的-coo-离子,导致-coo-离子和十二烷基
硫酸根离子之间形成互相排斥的状态,产生一定的位阻作用,抑制十二烷基硫酸钠与体系中丙烯酸酯化合物的定向排列,从而影响乳液对浆料粘结速度的影响。
42.在一些优选的实施方式中,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物20-60份、丙烯酸1-5份、乳化剂2-6份。
43.在一些优选的实施方式中,制备原料还包括引发剂0.5-2份、碳酸氢钠0.1-1份、水100-200份。
44.本发明的第二方面提供了一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法,包括以下步骤:
45.将制备原料混合,控制反应温度40-80℃,反应2-3小时,即得。
46.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明的作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
47.另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售得到的。
48.实施例
49.实施例1
50.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸1.7份、阴离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
51.所述的丙烯酸酯化合物为甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,其重量比为1:1:0.16。
52.所述的阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠,hlb值为40,购于上东豪耀新材料有限公司;
53.所述的引发剂为过硫酸铵;
54.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法,包括以下步骤:
55.将丙烯酸酯化合物、非离子型乳化剂和水混合,搅拌,控制反应温度70℃,反应30分钟,然后加入丙烯酸和引发剂,反应2.5小时,加入碳酸氢钠混合,即得。
56.实施例2
57.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸1份、阴离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
58.所述的丙烯酸酯化合物为甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,其重量比为1:1:0.16。
59.所述的阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠,hlb值为40,购于上东豪耀新材料有限公司;
60.所述的引发剂为过硫酸铵;
61.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法参照实施例1。
62.实施例3
63.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸5份、阴离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
64.所述的丙烯酸酯化合物为甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,其重量比为1:1:0.16。
65.所述的阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠,hlb值为40,购于上东豪耀新材料有限公司;
66.所述的引发剂为过硫酸铵;
67.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法参照实施例1。
68.实施例4
69.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸1.7份、阴离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
70.其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的是阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
71.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法参照实施例1。
72.实施例5
73.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸1.7份、非离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
74.其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的是选择非离子型乳化剂,非离子型乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
75.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法参照实施例1。
76.实施例6
77.一种可降低浆料粘结速度的乳液,制备原料按重量份计,包括:丙烯酸酯化合物56.1份、丙烯酸1.7份、非离子型乳化剂3份、引发剂0.8份、碳酸氢钠0.2份、水122份。
78.其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的是引发剂为过硫酸钾。
79.一种可降低浆料粘结速度的乳液的制备方法参照实施例1。
80.性能测试:
81.1.将实施例1制备的乳液用于玻璃纤维喷点装饰毡,然后对玻璃纤维喷点装饰毡进行耐高温性能测试;测试温度为85℃,时间为1小时,持续升温85℃保温1小时;然后降温至室温,为一个循环,重复个循环,观察带有本技术实施例1乳液的玻璃纤维喷点装饰毡表面的变化。
82.性能测试结果显示:带有本技术实施例1乳液的玻璃纤维喷点装饰毡表面无任何变化。
83.2.将实施例1-6制备的乳液进行稳定性判断,将得到的乳液静置放置7天,在25℃,湿度65%条件下,观察7天后乳液表观的变化。
84.实验表观变化实施例1无任何变化实施例2无任何变化实施例3无任何变化实施例4出现分层实施例5出现严重分层实施例6无任何变化
85.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员
来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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