聚合物乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物乳液领域，公开了聚合物乳液及其制备方法，该方法包括乳化步骤以及至少进行一次的乳化液分离浓缩步骤，在乳化步骤中，将含有烯烃聚合物和有机溶剂的聚合物溶液与含有乳化剂的水溶液混合，将混合液进行乳化；乳化液分离浓缩步骤包括依次进行的有机溶剂脱除子步骤和离心分离子步骤，将乳化液进行至少一次蒸馏，将稀乳液进行至少一次离心分离；乳化剂为阴离子型乳化剂。该方法获得高聚合物含量聚合物乳液，产品稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
聚合物乳液及其制备方法
本专利技术涉及聚合物乳液的制备方法，具体地，涉及一种聚合物乳液的制备方法，以及由该方法制备得到的聚合物乳液。
技术介绍
合成聚合物乳液可用于制造胶黏剂、涂料、涂层、织物等，广泛应用于建筑、造纸、皮革、医疗卫生等关乎日常生活的各个领域。与天然胶乳相比，合成聚合物乳液的生产更加灵活可控，产品牌号种类更加丰富，可满足不同领域及制品的需求。CN100369938C公开了一种乳液聚合物以及通过至少一种第一种烯属不饱和单体的自由基聚合形成第一种乳液聚合物，以及随后用胶体稳定剂、至少一种第二种烯属不饱和单体以及氧化还原体系在20-85℃处理第一种乳液聚合物以制备这种乳液聚合物的方法。该专利技术所制备的乳液可用于涂料领域。CN101280029B公开了一种乳液基聚合物粘合剂及制备方法。该粘合剂显示出良好的剥离和剪切平衡以及耐水增白性。CN101454417B公开了一种水性粘合剂组合物，其包含聚氯丁二烯乳液、粘合促进剂、聚氨酯聚合物分散体、增粘树脂水分散体以及橡胶胶乳分散体。该粘合剂组合物特别适用于热塑性材料与具有低表面能的硬质基材如聚烯烃系基材的层叠。CN102936346B公开了一种采用聚异戊二烯胶液直接制备聚异戊二烯胶乳的方法。但该方法针对含有单烯烃的共聚物的乳化效果并不好，乳化过程中容易分层和破乳，导致产品的稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有制备聚合物乳液的方法对于含有单烯烃共聚物的乳化效果不好导致产品稳定性差的问题，提供一种聚合物乳液及其制备方法。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种聚合物乳液的制备方法，该方法包括乳化步骤以及至少进行一次的乳化液分离浓缩步骤，在乳化步骤中，将含有烯烃聚合物和有机溶剂的聚合物溶液与含有乳化剂的水溶液混合，将得到的混合液进行乳化，得到乳化液；所述乳化液分离浓缩步骤包括依次进行的有机溶剂脱除子步骤和离心分离子步骤，在有机溶剂脱除子步骤中，将乳化液进行至少一次蒸馏以脱除所述乳化液中的部分有机溶剂，得到稀乳液，在离心分离子步骤中，将稀乳液进行至少一次离心分离；所述乳化剂为阴离子型乳化剂。根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供一种由上述方法制备得到的聚合物乳液。本专利技术通过采用阴离子型乳化剂对具有含有单烯烃的聚合物进行乳化，能够得到高聚合物含量且乳胶粒的粒径分布均匀的聚合物乳液，产品的稳定性较好。具体地，本专利技术得到的聚合物乳液的聚合物含量为40-75重量％，乳胶粒的平均粒径为0.7-2.5μm。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述乳化液分离浓缩步骤进行两次，为依次进行的第一乳化液分离浓缩步骤和第二乳化液分离浓缩步骤。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述第一乳化液分离浓缩步骤中的有机溶剂脱除子步骤包括依次进行的第一蒸馏和第二蒸馏，所述第一蒸馏的压力高于第二蒸馏的压力。所述第二乳化液分离浓缩步骤的有机溶剂脱除子步骤中，进行一次蒸馏，第二乳化液分离浓缩步骤的有机溶剂脱除子步骤中蒸馏的压力低于所述第一乳化液分离浓缩步骤的有机溶剂脱除子步骤中的蒸馏的最低压力。本专利技术进一步设置特定的有机溶剂脱除子步骤，并与离心分离子步骤巧妙结合起来，能够在脱除有机溶剂过程中避免使用消泡剂，避免了消泡剂对后续产品的稳定性的不良影响；并且还避免了破乳的发生，使得获得的产品稳定性更好，并且有利于节约能耗和工业化生产。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种聚合物乳液的制备方法，该方法包括乳化步骤以及至少进行一次的乳化液分离步骤，在乳化步骤中，将含有烯烃聚合物和有机溶剂的聚合物溶液与含有乳化剂的水溶液混合，将得到的混合液进行乳化，得到乳化液；所述乳化液分离浓缩步骤包括依次进行的有机溶剂脱除子步骤和离心分离子步骤，在有机溶剂脱除子步骤中，将乳化液进行至少一次蒸馏以脱除所述乳化液中的部分有机溶剂，得到稀乳液，在离心分离子步骤中，将稀乳液进行至少一次离心分离；所述乳化剂为阴离子型乳化剂。根据本专利技术的方法，通过采用阴离子型乳化剂对含单烯烃的聚合物进行乳化能够获得高聚合物含量且稳定性较高的聚合物乳液。一般地，所述阴离子型乳化剂可以为松香酸钾、松香酸钠、歧化松香酸钾、歧化松香酸钠、C10-C20的脂肪酸的钾盐和C10-C20的脂肪酸的钠盐中的一种或多种；优选地，所述阴离子型乳化剂为松香酸钾、松香酸钠、歧化松香酸钾、歧化松香酸钠、油酸钾、油酸钠、棕榈酸钾、棕榈酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钠、月桂酸钾、月桂酸钠、豆蔻酸钾和豆蔻酸钠中的一种或多种；进一步优选地，所述阴离子型乳化剂为松香酸钾、松香酸钠、油酸钾和油酸钠中的一种或多种。根据本专利技术的方法，提供含有乳化剂的水溶液的方法包括：将乳化剂溶解于水中。一般地，所述溶解的温度可以为10-25℃。根据本专利技术的方法，一般地，以所述含有乳化剂的水溶液的总量计，所述乳化剂的含量可以为0.2-10重量％，优选为0.5-9重量％，进一步优选为0.5-1重量％。根据本专利技术的方法，所述含有乳化剂的水溶液中的水可以为本领域中常规的水，例如去离子水、蒸馏水和自来水中的至少一种，为了获得更好的乳化效果，优选情况下，所述水为去离子水，更优选地，所述水的硬度小于8DH。根据本专利技术的方法，所述乳化剂的用量以满足将聚合物乳化并能获得具有较高聚合物含量的聚合物乳液为准，一般地，相对于100重量份的所述聚合物，所述乳化剂的用量可以为0.5-10重量份，优选为1-9重量份。根据本专利技术的方法，为了使具有含有单烯烃的聚合物的乳化效果更好，优选情况下，所述聚合物溶液还含有助剂。所述助剂可以为松香酸、歧化松香酸、和C10-C20的脂肪酸中的一种或多种，优选为松香酸、歧化松香酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸和豆蔻酸中的一种或多种。所述助剂起到小分子润滑的作用，使得聚合物溶液的粘度降低，有利于后续的乳化过程，使得获得的产品的稳定性提高。根据本专利技术的方法，所述助剂的用量以能够降低聚合物溶液的粘度为准，一般地，相对于100重量份的所述聚合物，所述助剂的用量可以为0.1-6重量份，优选为3-5重量份。可以通过将固体聚合物以及可选的助剂溶解在有机溶剂中而得到所述聚合物溶液。也可以可选地向溶液聚合得到的聚合物溶液中添加助剂后，将其作为所述聚合物溶液。在通过将固体聚合物以及可选的助剂溶解在有机溶剂中而得到所述聚合物溶液时，所述溶解的温度以能够溶解聚合物以及可选的助剂为准。一般地，所述溶解的温度可以为10-25℃。根据本专利技术的方法，所述聚合物的浓度根据预期产品的聚合物含量需求进行合理的选择，一般地，以所述聚合物溶液的总量为基准，所述聚合物的浓度可以为6-20重量％，优选为7-13重量％。根据本专利技术的方法，所述有机溶剂以能够溶解聚合物为准，一般地，所述有机溶剂为C4-C8的直链烷烃、C4-C8的环烷烃和C6-C8的芳烃中的一种或多种，更优选为正己烷、正戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、正庚烷、甲苯和环己烷中的一种或多种，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物乳液的制备方法，该方法包括乳化步骤以及至少进行一次的乳化液分离浓缩步骤，在乳化步骤中，将含有烯烃聚合物和有机溶剂的聚合物溶液与含有乳化剂的水溶液混合，将得到的混合液进行乳化，得到乳化液；所述乳化液分离浓缩步骤包括依次进行的有机溶剂脱除子步骤和离心分离子步骤，在有机溶剂脱除子步骤中，将乳化液进行至少一次蒸馏以脱除所述乳化液中的部分有机溶剂，得到稀乳液，在离心分离子步骤中，将稀乳液进行至少一次离心分离；所述乳化剂为阴离子型乳化剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物乳液的制备方法，该方法包括乳化步骤以及至少进行一次的乳化液分离浓缩步骤，在乳化步骤中，将含有烯烃聚合物和有机溶剂的聚合物溶液与含有乳化剂的水溶液混合，将得到的混合液进行乳化，得到乳化液；所述乳化液分离浓缩步骤包括依次进行的有机溶剂脱除子步骤和离心分离子步骤，在有机溶剂脱除子步骤中，将乳化液进行至少一次蒸馏以脱除所述乳化液中的部分有机溶剂，得到稀乳液，在离心分离子步骤中，将稀乳液进行至少一次离心分离；所述乳化剂为阴离子型乳化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴离子型乳化剂为松香酸钾、松香酸钠、歧化松香酸钾、歧化松香酸钠、C10-C20的脂肪酸的钾盐和C10-C20的脂肪酸的钠盐中的一种或多种，优选为松香酸钾、松香酸钠、歧化松香酸钾、歧化松香酸钠、油酸钾、油酸钠、棕榈酸钾、棕榈酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钠、月桂酸钾、月桂酸钠、豆蔻酸钾和豆蔻酸钠中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物溶液还含有助剂，所述助剂为松香酸、歧化松香酸和C10-C20的脂肪酸中一种或多种，优选为松香酸、歧化松香酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸和豆蔻酸中的一种或多种，优选地，相对于100重量份的所述聚合物，所述助剂的用量为0.1-6重量份。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳化步骤在pH值为9-11的条件下进行；优选地，pH值调节剂为磷酸二氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、甲胺、乙胺、乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种，更优选为氢氧化钾和/或磷酸二氢钾。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述乳化在搅拌的条件下进行；优选地，所述乳化过程包括依次进行的两个阶段：第一阶段搅拌时的叶端线速度为3-5m/s，第二阶段搅拌时的叶端线速度为10-36m/s；更优选地，第一阶段采用直叶涡轮式搅拌器，第一阶段的乳化时间为5-60min，第二阶段采用转子-定子搅拌器，第二阶段的乳化时间为10-120min。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳化液分离浓缩步骤进行两次，为依次进行的第一乳化液分离浓缩步骤和第二乳化液分离浓缩步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一乳化液分离浓缩步骤中的有机溶剂脱除子步骤包括依次进行的第一蒸馏和第二蒸馏，所述第一蒸馏的压力高于第二蒸馏的压力；优选地，所述第一蒸馏的压力比第二蒸馏的压力高0.01-0.06MPa；更优选地，所述第一蒸馏的压力为0-0.1MPa，所述压力为表压。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，以进入第一乳化液分离浓缩步骤的乳化液中的有机溶剂的总量为基准，第一乳化液分离浓缩步骤中的有机溶剂脱除子步骤的分离条件使得有机溶剂的脱除率为10-90重量％。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二蒸馏的压力为-0.05MPa至-0.01MPa；优选地，所述第一蒸馏的温度为30-120℃，所述第二蒸馏的温度为30-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭金枚，王超，董新民，张杰，辛益双，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11