一种丙烯酸酯乳液的聚合方法与流程

本发明属于丙烯酸酯乳液生产，尤其涉及一种丙烯酸酯乳液的聚合方法。

背景技术：

1、丙烯酸酯乳液具有优异的耐候性、附着性和机械强度。它主要用于建筑的外墙用乳胶漆，涂料成膜剂和纺织印染粘合剂等方面；

2、中国专利cn109485777a公开了一种改性丙烯酸酯乳液的制备方法，采用核种子乳液法进行改性丙烯酸酯乳液的制备，所采用的主要原料包括：酚醛树脂、油酸单体、丙烯酸酯单体和功能性丙烯酸单体；

3、但是，以上公开的丙烯酸酯乳液的粘结力仍有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明提供一种丙烯酸酯乳液的聚合方法，旨在解决上述的问题。

2、本发明是这样实现的，一种丙烯酸酯乳液的聚合方法，包括如下步骤：

3、1)按配比称取以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸酯单体400-500份、乳化剂3-7份、蓖麻油20-30份、改性胶岭石30-40份、引发剂6-10份、缓冲剂2-6份、交联剂4-8份、水350-450份；

4、2)向反应釜中加入甲基丙烯酸酯单体、一半乳化剂、蓖麻油、改性胶岭石、一半引发剂、交联剂和一半水，搅拌均匀进行预乳化，得到预乳液；

5、3)向另一反应釜中加入剩余的水、剩余的乳化剂和缓冲剂，边搅拌边升温至70-74℃，然后加入一半预乳液，边搅拌边升温至75-80℃；

6、4)将剩余的预乳液以及剩余的引发剂同时滴加到步骤3)的反应釜中，边滴加边搅拌，同时边升温至84-88℃，滴加完毕后，降温至环境温度，获得丙烯酸酯乳液。

7、优选地，所述改性胶岭石的制备方法如下：将微晶高岭石通过球磨机进行研磨，然后在90-100℃下烘干；接着将微晶高岭石在450-550℃温度下煅烧2-3h，然后再放入-50℃冷冻40-60mi n；在600-700℃温度下再煅烧30-50mi n，然后用40-60mhz超声波超声处理1-2h；用-40℃的氮气对微晶高岭石冷吹20-30mi n，静置至室温，在层间溶剂的作用下，通过加入镁盐处理，即得改性胶岭石；

8、微晶高岭石具有独特的层状一维纳米结构特性，形态特性，层间具有可设计的反应性，超大的比表面积，经过研磨、煅烧、冷冻、再煅烧、超声处理、再冷吹的步骤，使得微晶高岭石结构被破坏成更细更小的结构，能够均匀分散的与其他原料充分聚合，再通过加入镁盐处理微晶高岭石，使微晶高岭石剥离分散成更薄更细的单晶片，改性胶岭石在制备丙烯酸酯乳液呈均匀的纳米级别分散，与其他原料交联形成立体网状结构，大幅提高丙烯酸酯乳液的稳定性和粘结力，并且致密性好提高耐水性。

9、优选地，步骤2)中，搅拌的同时用紫外灯进行光照，光照强度为1050-1250毫焦耳/平方厘米，有利于原料间形成交联互穿网络结构，有助于提高乳液耐水性、粘结力及稳定性等性能。

10、优选地，步骤3)和步骤4)中，搅拌的同时通过红外辐射器发出红外线进行辐照，辐照剂量为3-5kgy，辐照速度为70-90m/mi n，有助于甲基丙烯酸酯单体单体的自由基乳液聚合，各分子链之间相互渗透、交叉、缠结，进一步提高乳液的使用性能。

11、优选地，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷芳基酯一种或多种混合。

12、优选地，所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种，缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸钠。

13、优选地，所述交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺和乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或两种。

14、优选地，所述反应釜包括：

15、釜体，所述釜体通过支撑腿固定安装于底板上，釜体的顶部和底部由钢化玻璃构成；

16、安装于釜体的釜壁上的电热件，用于加热釜体内的原料；

17、安装于釜体上的搅拌组件，用于搅拌釜体内的原料。

18、优选地，所述搅拌组件包括：

19、转动安装于釜体内的搅拌轴，所述搅拌轴顶端延伸至釜体上方并固定有安装板，所述安装板下表面固定安装有多个红外辐射器；

20、安装于釜体上的驱动部件，用于带动搅拌轴转动；

21、固定安装于搅拌轴位于釜体内的轴段上的多组搅拌叶。

22、优选地，所述底板上位于釜体下方安装有分散组件，所述分散组件包括：

23、固定于底板上且位于釜体下方的第二电机，所述第二电机的输出轴上固定安装有旋转圆板；

24、设于旋转圆板前侧的安装管，所述安装管底端与底板铰接，所述旋转圆板上偏心固定有销轴，所述安装管上开设有供销轴插入并活动的活动槽；

25、设于活动槽内的螺旋轴，所述螺旋轴一端转动连接有铰接座，所述铰接座与销轴铰接，所述螺旋轴另一端贯穿安装管顶端并与安装管螺旋配合；

26、固定于螺旋轴另一端的第一磁铁板，所述釜体内设有若干与第一磁铁板相斥的石墨体，所述第一磁铁板上表面固定有多个紫外线灯；

27、铰接于底板上位于釜体两侧的第二磁铁板，所述销轴与第二磁铁板之间连接有连杆，所述连杆两端分别与销轴和第二磁铁板铰接。

28、与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

29、本发明所提供的丙烯酸酯乳液的聚合方法通过加入蓖麻油，使材料的相容性、交联度、疏水性得到显著性提高，通过加入改性胶岭石，在制备丙烯酸酯乳液呈均匀的纳米级别分散，与其他原料交联形成立体网状结构，大幅提高丙烯酸酯乳液的稳定性、致密性及粘结力，并且，蓖麻油与改性胶岭石具有共同作用，具有协同增效的效果，并且通过紫外线、红外线进行辐照，有利于原料间形成交联互穿网络结构，有助于提高乳液耐水性、粘结力及稳定性等性能。

技术特征：

1.一种丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述改性胶岭石的制备方法如下：将微晶高岭石通过球磨机进行研磨，然后在90-100℃下烘干；接着将微晶高岭石在450-550℃温度下煅烧2-3h，然后再放入-50℃冷冻40-60min；在600-700℃温度下再煅烧30-50min，然后用40-60mhz超声波超声处理1-2h；用-40℃的氮气对微晶高岭石冷吹20-30min，静置至室温，在层间溶剂的作用下，通过加入镁盐处理，即得改性胶岭石。

3.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌的同时用紫外灯进行光照，光照强度为1050-1250毫焦耳/平方厘米。

4.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，步骤3)和步骤4)中，搅拌的同时通过红外辐射器发出红外线进行辐照，辐照剂量为3-5kgy，辐照速度为70-90m/min。

5.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷芳基酯一种或多种混合。

6.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种，缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸钠。

7.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺和乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或两种。

8.如权利要求1所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述反应釜包括：

9.如权利要求8所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述搅拌组件包括：

10.如权利要求8所述的丙烯酸酯乳液的聚合方法，其特征在于，所述底板上位于釜体下方安装有分散组件，所述分散组件包括：

技术总结
本发明适用于丙烯酸酯乳液生产技术领域，提供了一种丙烯酸酯乳液的聚合方法，包括如下步骤：1)按配比称取原料；2)向反应釜中加入部分原料进行预乳化，得到预乳液；3)向另一反应釜中加入剩余的水、剩余的乳化剂和缓冲剂以及一半预乳液；4)将剩余的预乳液以及剩余的引发剂同时滴加到步骤3)的反应釜中，获得丙烯酸酯乳液，本发明通过加入蓖麻油，使材料的相容性、交联度、疏水性得到显著性提高，通过加入改性胶岭石，在制备丙烯酸酯乳液呈均匀的纳米级别分散，与其他原料交联形成立体网状结构，大幅提高丙烯酸酯乳液的稳定性、致密性及粘结力，并且，蓖麻油与改性胶岭石具有共同作用，具有协同增效的效果。

技术研发人员：刘清白,李建勇,刘永坤,王雪原
受保护的技术使用者：安徽富瑞雪化工科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13