高分子胶乳树脂粉末的制备方法技术

一种高分子胶乳树脂粉末的制备方法，其特征是，该方法包括如下步骤：通过使高分子胶乳聚沉而制备浆料，使该浆料稳定，和使稳定的浆料老化；以及另外包括向高分子乳胶中加入胶状改性剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体而言，涉及一种，该方法与常规的慢聚沉法相比，即使在高固含量的情况下，也能具有优异的粘结性、热稳定性、表观比重和粒度分布，同时能够使能量消耗和废水最小化。
技术介绍
从通过常规的乳液聚合制备的高分子胶乳生产高分子胶乳树脂粉末的方法如下首先，例如无机盐或酸的凝结剂的水溶液加入到高分子胶乳中，然后用乳化剂打破高分子胶乳的静电稳定性，导致在胶乳中高分子粒子的聚沉。聚沉的高分子粒子形成浆料，该现象称为聚沉作用。通过聚沉形成的浆料仅仅是一种不是由物理键形成的多粒子的集合，因此其容易被任何外剪切力破坏。因此，需要老化以通过形成物理键而增加浆料的强度。该过程在高温下进行，链之间的互穿使得浆料为具有更好强度的粒子。但是，上述常规的方法需要过量的凝结剂以使聚沉过程进行很快，以至于粒子的聚沉是混乱的。这表明最终的粒子是无序的，并且粒度分布宽，遗留下加工问题。例如，如果大量生产直径为450μm的粉末，则其运输和储存困难。如果大量生产直径小于70μm的粉末，则脱水和干燥困难，并且尤其是包装时超细粉末的散落导致树脂的损失、难于从线路到线路运输粉末、产生粉尘而引起环境污染和工作环境恶化。作为克服上述问题的一种尝试，美国专利号4,897,462介绍了一种以临界聚沉浓度下的处理为基础的慢聚沉方法。但是，该方法不能克服慢聚沉中的典型的初期高粘度问题，因此其只能应用到分批聚沉，而不能用于连续聚沉。此外，根据慢聚沉过程，在圆形粉末中含湿量高，表明脱水不令人满意，并且由于老化过程中高温下超细粉末的熔点不均会生产出具有不完整结构的粉末。该粉末的表观比重也会被降低。根据欧洲专利号0,611,788，连续聚沉过程应用到慢聚沉。但是，浆料的固含量要调低，以克服初期的高粘度问题，并且保证均匀的粒度分布。浆料的低固含量具有均匀的粒度分布的优点，但是存在生产高能耗和产生大量废水的问题。为克服常规方法的上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种与常规的慢聚沉过程相比，即使在高固含量的情况下，也能具有优异的粘结性、热稳定性、表观比重和均匀的粒度分布，并能够通过循环加工溶液而使能耗最小化并减少废水的。本专利技术的上述目的和其它目的可通过本专利技术的下述示范性实施方式实现。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供一种，其包括通过聚沉高分子胶乳制备浆料；稳定制备的浆料；以及老化稳定的浆料的步骤。其特征也在于在制备浆料的过程中向高分子胶乳中直接加入胶状改性剂。下文将详细描述本专利技术。因为没有形成能垒，因此可以快速进行使用过量凝结剂的聚沉，但结果是聚沉不均，并因此使最终粒子具有不规则形状。相反，在第二阱区(the secondary well region)的能垒内进行慢聚沉，其意味着聚沉进行得很慢，因此通过有规律地加料，粒子能够重排而产生规则圆形粒子。本专利技术的由下述步骤组成(a)通过加入乳化剂使高分子胶乳稳定；(b)将稳定的高分子胶乳转移到聚沉罐中，加入胶状改性剂，通过聚沉制备浆料；(c)在稳定罐中使浆料稳定；(d)在老化罐中使稳定的浆料老化；(e)将老化的浆料转移到脱水罐中，并分离出加工溶液；以及(f)将分离的加工溶液转移到(b)的聚沉罐中。本专利技术的方法在步骤(b)后另外包括在另一聚沉罐中使步骤(b)中制备的浆料聚沉的步骤。本专利技术的方法在步骤(c)后也另外包括在另一聚沉罐中使步骤(c)中稳定的浆料聚沉的步骤。步骤(c)后，该方法可另外包括在另一聚沉罐中使(c)中稳定的浆料聚沉，及然后使浆料再次稳定的步骤。步骤(d)后，该方法可另外包括使步骤(d)中老化的浆料二次老化的步骤。图1说明使用两个聚沉罐和两个老化罐的基于慢聚沉的。当进行多罐连续聚沉时，二次聚沉罐置于稳定罐的后部。如显示多罐连续聚沉的图1所示，乳化剂加入到高分子胶乳中以增加稳定性。分别通过高分子胶乳供应线路(7)、第一凝结剂供应线路(8)和水供应线路(9)将稳定的高分子胶乳、第一凝结剂和水加入到第一聚沉罐(1)中，并且通过第一胶状供应线路(10)将第一胶状改性剂连续加入到反应物中，导致形成浆料。通过溢流方法将制得的浆料转移到稳定罐(2)中，在所述稳定罐(2)中浆料的结构变得更精细，然后再次使用溢流方法将浆料转移到第二聚沉罐(3)中。分别通过第二凝结剂供应线路(12)和第二胶状改性剂供应线路(11)向浆料中加入第二凝结剂和第二胶状改性剂，然后进行第二次聚沉。所得的浆料转移到第一老化罐(4)和第二老化罐(5)以硬化粒子。硬化的浆料转移到脱水罐(6)中，在所述脱水罐(6)中加工溶液被分离。分离的加工溶液通过加工溶液供应线路(14)再循环并到达第一聚沉罐，以用于制备高分子胶乳树脂粉末。下文，将逐步描述本专利技术的高分子胶乳粉末的制备方法。(a)稳定高分子胶乳的步骤将乳化剂加入到慢聚沉的聚合高分子胶乳中。加入的乳化剂赋予乳胶化学稳定性，因此能安全地进行慢聚沉。此处的高分子胶乳为通过橡胶聚合物(50～90％)和硬聚合物(10～50％)的乳液聚合而制备的接枝共聚物。橡胶聚合物由如丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯的二烯单体，以及如丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯的C1～C4的烷基丙烯酸酯(丙烯酸的烷基酯)组成。所述橡胶聚合物可以单独包含这样的单体，或为包含至少两种单体的单体混合物。所述橡胶聚合物为可与二烯和丙烯酸烷基酯(丙烯酸的烷基酯)单体共聚合的化合物，其可额外地包含如苯乙烯和α-甲基苯乙烯的芳香乙烯基单体；如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的C1～C4烷基甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸的烷基酯)单体；如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的C1～C8烷基丙烯酸酯(丙烯酸的烷基酯)单体；或如丙烯腈和甲基丙烯腈的乙烯基氰化物单体。这些单体可以单独加入或以至少两种单体的混合物形式加入。硬聚合物由能够形成接枝共聚物的支链的单体组成，其可为选自包括如苯乙烯和α-甲基苯乙烯的芳香乙烯基单体；如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的C1～C6烷基甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸的烷基酯)单体；如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的C1～C6烷基丙烯酸酯(丙烯酸的烷基酯)单体；如丙烯腈和甲基丙烯腈的乙烯基氰化物单体；和如氯乙烯和溴乙烯的乙烯基卤化物单体的组的一种或至少两种混合物的单体。乳化剂起到稳定高分子胶乳的作用，其在聚沉前加入到胶乳中。乳化剂的例子为十二烷基硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠或烷基二苯基氧二磺酸酯(alkyldiphenyloxide disulfonate)。在100重量份的固体高分子胶乳中，所述乳化剂的优选含量为0.1～1重量份。优选在聚沉前向高分子胶乳中加入乳化剂。如果在聚沉过程中向聚沉罐中加入乳化剂，则与不加入乳化剂的情况相比，只轻微改进了粉末的表观比重，但粘结性恶化。(b)制备浆料将步骤(a)稳定的高分子胶乳转移到聚沉罐，向所述聚沉罐连续加入凝结剂、水和胶状改性剂，并聚沉以制备浆料。此时可在两个或更多个不同的聚沉罐中进行聚沉，其定义为“第一聚沉罐”和“第二聚沉罐”，依此类推。所述凝结剂可为选自包括如盐酸、硫酸和磷酸的可溶性无机酸；和如氯化钙和硫酸镁的无机盐的组的一种或多种化合物。考虑到高分子胶乳的特性，所述凝结剂的含量可根据凝结剂的临界聚沉浓度调节。高分子胶乳、凝结剂和水被提供到聚沉罐的下部，将通过溢流方法转移到稳定罐的上部或第二聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：林庆植，安泰健，南相一，俞根勋，李灿弘，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：