反应型油脂基可降解表面活性剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种反应型油脂基可降解表面活性剂的应用，该应用具体为：反应型油脂基可降解表面活性剂可作为常规乳液聚合或细乳液聚合的乳化剂，用于制备聚合物乳液；本发明专利技术生产原料价格低廉，制备过程简单易行，绿色环保，为制备生物可降解胶乳提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日为2013年7月30日、申请号为201310324478. 5、专利技术名称为《反 应型油脂基可降解表面活性剂及其合成方法与应用》的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种表面活性剂，尤其涉及一种反应型油脂基可降解表面活性剂的应 用。
技术介绍
聚合物胶乳制备过程中，通常需要使用表面活性剂，使乳胶粒能稳定地分散于水 中。但是，我们近期研宄表明胶乳中即使存在少量的表面活性剂也会对胶乳形成的聚合物 膜产生很大的影响，由于表面活性剂的存在，使聚合物膜易吸湿而泛白，同时，表面活性剂 随着水分的挥发发生迀移，并富集于聚合物膜表面，使聚合物膜性能急剧下降，如丙烯酸丁 酯乳液聚合中使用单体用量4%的十二烷基硫酸钠，当水分挥发后，聚丙烯酸丁酯膜表面的 十二烷基硫酸钠浓度高达28%，使用该胶乳制备的压敏胶的初粘性下降高达75%。因此， 科学家们将乳液聚合中使用的表面活性剂叫做"必要的魔鬼"。 为了解决表面活性剂对聚合物膜的负面影响，大量科研人员建立了一个系统的数 据库，用于指导人们为聚合乳液选择合适的乳化体系，以期减少表面活性剂的迀移和富集 问题。然而，由于世界上表面活性剂和聚合物数以万计，这项工作费时费力。 上述问题解决的一个有效途径是使用反应型表面活性剂，它既可以做乳化剂，又 可以与乳液聚合中的单体发生共聚，使表面活性剂可以固定在乳胶粒子表面，从而有效地 解决聚合物胶乳成膜后的表面活性剂迀移和富集的问题。在此基础上，将生物质用于反应 型表面活性剂的制备，提供了一种将生物可降解材料引入胶乳聚合物主链的方法。 但是，目前大多数反应型表面活性剂都因成本太高而不适于工业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种反应型油脂基可降解表面活性 剂的应用。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种，所述反应型油脂基可降解表面活性 剂可作为常规乳液聚合或细乳液聚合的乳化剂，用于制备聚合物乳液；应用过程如下：将 100质量份单体、0. 1-20质量份反应型油脂基可降解表面活性剂和100-1000质量份水混 合，通氮除氧后，边搅拌边加入0. 05-1质量份引发剂，30-90°C下聚合0. 5-48小时，得到聚 合物乳液。 进一步地，所述单体由苯乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯基酯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯 类、丁二稀、异戊二稀、α-稀径、氯丁二稀、α-甲基苯乙稀、氯乙稀、偏氯乙稀、丙稀腈、丙 烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或烷基乙烯基醚的一种或多种按任意配比混合组成。 进一步地，所述引发剂包括过氧类引发剂、偶氮类引发剂、氧化-还原引发剂、光 化学引发剂等；所述的过氧类引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾等；所述的偶氮类引发剂包 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；所述的氧化-还原引发剂为过氧化物与还原剂的复合体系；所述过氧 化物为过硫酸钾、过硫酸铵等，所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、甲醛合次硫酸氢钠等； 所述光化学引发剂为2-羟基-1--2-甲基-1-丙酮。 本专利技术的有益效果是：本专利技术合成了一种绿色环保的新型表面活性单体，并通过 乳液聚合方式，制备出稳定的聚合物胶乳。本专利技术合成的表面活性剂合成原料价格低廉易 得，原料来源广泛且绿色环保。其制备方法比较简单易得。所制备的表面活性剂具有生物 可降解性能，利于环保。可广泛应用于制备各种乳液及乳胶，所制备的乳液及乳胶可用于医 疗设备、邮票、胶带、标签、记事本和一些与皮肤直接接触的产品（伤口护理敷料，心电图电 极，透气胶带，镇痛剂和皮肤药贴），也可用于微流控医疗设备或者邮票。本专利技术对乳液聚合 的表面活性剂的开发、保护环境以及乳液聚合工业有积极的促进作用。【具体实施方式】 本专利技术通过以下方法制备反应型油脂基生物可降解表面活性剂及其用于常规乳 液聚合或细乳液聚合。 本专利技术提供的一种油脂基可降解表面活性剂的合成方法，包括以下步骤： 1.水解油脂：将50质量份质量浓度为15-35%的酸催化剂与30-70质量份乙醇混 合均匀，加入到反应器中，升温至50-100°C，边搅拌边在0. 5-12小时内将20-60份油脂滴 加至反应器中，保温反应0. 5-24小时后冷却至室温，静置分层，取上层液水洗5次，得脂肪 酸； 2.脂肪酸与聚醚酯化：将30-100质量份步骤1得到的脂肪酸和与脂肪酸等摩尔 份数的聚醚溶于100质量份甲苯，加入反应器中，滴入0. 01-0. 5质量份酸催化剂，边搅拌边 升温至50-150°C，搅拌反应0. 5-24小时，反应完成后，50-100°C抽真空除去甲苯，然后滴加 质量分数为30 %的NaHCO3水溶液直至体系不再有气泡生成。再加入50-500质量份水和 50-500质量份CH 2Cl2，搅拌均匀，并加入1-10质量份的质量浓度为30%的NaCl水溶液，静 置分层，取沉淀物，边搅拌边加入1-10质量份的质量浓度为30%的MgSO 4溶液，最后用去离 子水水洗5次，得到脂肪酸聚醚化合物； 3.将50-100质量份步骤2所得脂肪酸聚醚化合物溶于100质量份甲苯，加入反应 器中，边搅拌边加入与脂肪酸聚醚化合物等摩尔量的含不饱和双键的羧酸、含不饱和双键 的酸酐或含不饱和双键的酰氯，加入〇. 01-0. 5质量份酸催化剂以及0. 01-0. 1质量份对苯 二酚，边搅拌边加热至50-150°C，保温反应0. 5-24小时，得到反应型油脂基生物可降解表 面活性剂； 本专利技术提供的另一种油脂基生物可降解表面活性剂及其合成方法，具体为：将 50-100质量份PEG400-油酸丙烯酸酯、PEG400-亚油酸丙烯酸酯或PEG400-亚麻酸丙烯酸 酯溶于100质量份甲苯，加入反应器中，边搅拌边加入与PEG400-油酸丙烯酸酯、PEG400-亚 油酸丙烯酸酯或PEG400-亚麻酸丙烯酸酯等摩尔量的含不饱和双键的羧酸、含不饱和双键 的酸酐或含不饱和双键的酰氯，加入〇. 01-0. 5质量份酸催化剂以及0. 01-0. 1质量份对苯 二酚，边搅拌边加热至50-150°C，保温反应0. 5-24小时，得到反应型油脂基可降解表面活 性剂。 水解过程使用的酸催化剂为高氯酸、氢碘酸、硫酸、氢溴酸、盐酸、硝酸、碘酸、乙二 酸、亚硫酸、磷酸，丙酮酸、碳酸、亚硝酸、柠檬酸、氢氟酸、苹果酸、葡萄糖酸、甲酸、乙酸、丙 酸、丁酸、戊酸或己酸。 油脂为植物油或动物油或它们的混合物，植物油包括大豆油、蓖麻油、亚麻籽油、 向日葵油、玉米油、菜籽油、椰子油、棕榈油或红花油或是以上所述油脂的混合物；动物油包 括猪油、牛油、鱼油或羊油或是以上所述油脂的混合物。 聚醚为聚乙二醇（PEG)、聚丙二醇、乙二醇与丙二醇的共聚物或聚乙二醇与聚丙二 醇的共混物。 含不饱和双键的羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸；含不饱和 双键的酸酐为丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、马来酸酐、富马酸酐或衣康酸酐；含不饱和双键的 酰氯为丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯。 本专利技术制备的反应型油脂基可降解表面活性剂含有可参与自由基聚合的反应型 基团，其结构式如下所示：【主权项】1. 一种，所述反应型油脂基可降解表面活性剂 的结构式如下所示：式中，η = 1-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应型油脂基可降解表面活性剂的应用，所述反应型油脂基可降解表面活性剂的结构式如下所示：式中，n＝1‑1000，y＝1‑3，x+2y+z＝15。其特征在于，所述反应型油脂基可降解表面活性剂可作为常规乳液聚合或细乳液聚合的乳化剂，用于制备聚合物乳液；应用过程如下：将100质量份单体、0.1‑20质量份反应型油脂基可降解表面活性剂和100‑1000质量份水混合，通氮除氧后，边搅拌边加入0.05‑1质量份引发剂，30‑90℃下聚合0.5‑48小时，得到聚合物乳液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张继林，史蒂芬J史文森，王文俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33