System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳制造技术_技高网

一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳制造技术

技术编号:41128518 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 17:57
本发明专利技术涉及一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,该共聚物胶乳由合成锂皂石粒子、软相和硬相三相共聚物和水组成,至少一相由丁二烯、苯乙烯、功能单体和不饱和羧酸单体通过乳液聚合形成;改性合成锂皂石重量占单体混合物总重3~6wt%;软相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重50~80wt%;硬相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重的20~50wt%;其制备方法包括第一、第二、第三聚合阶段和脱气阶段。本发明专利技术有三相结构的丁二烯一苯乙烯共聚物胶乳,粒径、玻璃化转变温度可控性强,可根据具体需求调整产品的粒径、玻璃化转变温度,产品稳定性更强。

【技术实现步骤摘要】

【】本专利技术涉及改性丁苯共聚物胶乳,具体地说,是一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳


技术介绍

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技术介绍

1、丁苯胶乳是高分子合成工业重要的组成部分,乳液聚合是丁苯胶乳主要的生产工艺,丁苯胶乳应用广泛,在纸张涂料和浸渍制品等方面均有涉及。丁苯胶乳作为粘合剂的作用在于提高纸张涂料产品粘结强度和无纺布/纸板制品的形态和尺寸稳定性,改善产品的光泽度、印刷性能、硬挺度,以及改善或增加耐水性等一些其它方面的特性。丁苯胶乳的粘结性能在很大程度上决定了最终产品的重量和综合性能,其中胶乳的组成是影响产品粘结性能的最重要的因素。

2、丁苯胶乳作为水性聚合物乳液,具有优异的成膜性、粘接性,且价廉、安全、环保,已成为造纸、化纤材料中应用最为广泛的一类成膜物质。但是丁苯胶乳在众多应用中,特别是纸张涂布中,涂布纸产品的粘结强度与光泽度、印刷性能及耐水性能不能有效平衡,无纺布/纸板浸渍中,制品手感与尺寸稳定性、硬挺度矛盾而不够理想,会产生热柔冷脆现象;要解决这些难题,往往需要对丁苯胶乳进行复合改性。在其众多的改性方法中,无机纳米材料改性丁苯胶乳的复合材料是改性丁苯胶乳研究的一个方向。

3、近年来,固体粒子稳定的乳液也即pickering乳液,因其避免了负面作用(如起泡、毒性、影响材料性能)以及独有的界面粒子自组装效应,近年来发展迅速并引起广泛关注。但是,因为硅酸盐片层与层间离子的静电吸引力使得制备剥离型纳米复合材料相当困难,国内外制得的剥离型聚合物/粘土纳米复合材料还较少。专利cn201711167541.3制备了水性丙烯酸树脂/锂皂土有机-无机复合皮革涂饰剂,其特征在于以纳米粒子锂皂土为稳定剂代替传统的有机表面活性剂,采用乳液聚合技术制备了以丙烯酸酯聚合物为核、以无机纳米粒子为壳的水性丙烯酸树脂/锂皂土复合皮革涂饰剂,不仅避免了传统乳液聚合方法中有机表面活性剂的使用,解决了有机乳化剂的毒性问题及其对乳液后期成膜性能的负面影响,而且使用的稳定剂锂皂土纳米粒子是一种具有片层结构的纳米粘土,可同时作为丙烯酸树脂的增强改性剂,显著提高涂饰剂的力学性能、耐磨性能和热稳定性,并赋予涂膜良好的耐紫外老化性能。但此专利没有透露或考察pickering乳液聚合方法最大的担忧和缺陷:纳米粒子锂皂土为稳定剂的复合乳液的机械稳定性、化学稳定性和储存稳定性等关键性能。我们注意到锂皂土是一种亲水性较强的人工合成的具有纳米片晶结构的层状硅酸盐,其粒径集中在25~35nm,片晶厚度为~1nm,尺寸可控且亲水性较强,在水中能够剥离成片层结构,最终形成无色透明的胶体分散液,因此作为添加剂和流变剂已广泛应用于工业和消费品中如涂料、清漆、印刷、牙膏,且其胶体特性使其在稳定乳液或乳胶粒子方面显示出独特的优势。事实上,将纳米粘土改性丁苯聚合物已有些研究报道,如专利cn200810200760.1以钠基膨润土改性丁苯胶乳,其以机械共混的方式将钠基膨润土和丁苯胶乳混合,混合比例10%,得到的膨润土改性丁苯胶乳改善了胶乳的粘结性能。但此专利没有透露或考察复合乳液的稳定性等关键性能,且无机纳米粘土与有机聚合物一直存在相容性不好的问题。

4、申请号为cn201810174129.2的中国专利技术专利申请公开了一种核壳结构的改性丁苯胶乳的制备方法,改性丁苯胶乳的内核由丁二烯、苯乙烯、烯基羧酸、腈单体及有机硅单体组成,外壳由甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、烯基羧酸、交联剂及附着力单体组成,制备了一种核壳结构的改性丁苯胶乳,具有阶梯化的玻璃化温度,很好的成膜性,能够大幅度的提高丁苯胶乳的耐水性和粘结强度;但因为交联剂的使用增大了凝胶含量,不利于涂布时的成膜性能和纸张涂层平整度,也没有有效地解决或者提高丁苯胶乳的光泽度和粘结强度难以平衡的难题。类似核壳结构或者多相结构丁苯胶乳如申请号为201910648658.6、申请号201910648556.4及申请号为201910648534.8的中国专利涉及一种核壳或者多相结构或者核壳结构的纸张涂布丁二烯-苯乙烯共聚物胶乳,一定程度解决了光泽度和粘结强度的平衡。

5、基于上述技术状况,本专利技术最新研究发现采用聚合的方法能够很好地解决无机纳米材料与有机聚合物一直存在相容性不好这一问题,并且稳定乳液的固体粒子乳化剂具有价廉、无毒、无污染等优点,制备的聚合物乳液无需经过复杂的后处理,开发出一种复合改进丁苯共聚物胶乳,以克服现有技术的不足,改善现有技术产品聚合不稳定、稳定性欠佳等缺陷。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,该复合胶乳由改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物以及水组成,其中,改性锂皂石重量占单体混合物总重3~6wt%,软相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重50~80wt%,硬相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重的20~50wt%;该共聚物复合胶乳固含量49~51%,ph6.0~8.0,粘度100~300mpa.s,表面张力36~46mn/m,粒径140~170nm,电位为-10~-30mv,凝胶含量为70~90%,玻璃化转变温度为-5~15℃和20~30℃。

3、进一步而言,上述技术方案中,改性锂皂石重量占单体混合物总重3~6wt%,所述改性锂皂石组成包括:纳米锂皂石、disperse-ayd w-15分散剂、反应性叔胺;反应性叔胺为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丁酯的一种或者几种。

4、进一步而言,上述技术方案中,所述的多相结构包括:改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物;所述软相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重50~80wt%,其具体组分及比例为:丁二烯单体20~40%wt%,苯乙烯单体20~40%wt%,不饱和酰胺1~3wt%;所述硬相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重的20~50wt%,其具体组分及比例为:丁二烯单体10~20%wt%,苯乙烯单体10~30%wt%,不饱和羧酸2~5wt%。

5、进一步而言,上述技术方案中,本专利技术中一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳制备方法采用如下技术方案,其包括以下步骤:

6、(1)改性锂皂石:将91.5克去离子水加入到带有搅拌的反应器器中,加热至80℃时,慢慢加入6.5克纳米锂皂石,加入0.1克分散剂,搅拌分散2小时,溶解均匀得到锂皂石溶胶;然后在搅拌条件下,用盐酸调节溶液ph到2.5~3.0,加入反应性叔胺单体0.5~1.0克,搅拌分散3小时后,得到固含量6.5%的反应性叔胺改性锂皂石溶胶;

7、(2)软相预聚合:将上述反应性叔胺改性锂皂石溶胶46~92克加入反应釜,氮气置换、高速搅拌、升温至80℃后,滴加20~40%的丁二烯和20~40%的苯乙烯、0.1~0.2%分子量调节剂和1~3%的不饱和酰胺单体、0.1~0.2%的乳化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,该复合胶乳由改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物以及水组成,其中,改性锂皂石重量占单体混合物总重3~6wt%,软相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重50~80wt%,硬相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重的20~50wt%;

2.根据权利要求1一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述改性锂皂石组成包括:纳米锂皂石、分散剂、反应性叔胺;反应性叔胺为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丁酯的一种或者几种。

3.根据权利要求1一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述的多相结构包括:改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述分散剂的组成为改性的热塑聚丙稀树脂、丙烯酸树脂、丙二醇单甲醚酸性溶液。

6.根据权利要求4所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述的不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸中的一种或者几种。

7.根据权利要求4所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述的不饱和酰胺选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或者几种。

8.根据权利要求4所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述乳化剂是十二烷基苯磺酸钠;所述螯合剂是乙二胺四乙酸钠EDTA;所述分子量调节剂是叔十二烷基硫醇,所述引发剂是过硫酸铵。

9.根据权利要求4所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,通过该制备方法制备复合胶乳用于纸张涂布领域中作为粘合剂的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,该复合胶乳由改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物以及水组成,其中,改性锂皂石重量占单体混合物总重3~6wt%,软相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重50~80wt%,硬相共聚物的单体混合物重量占单体混合物总重的20~50wt%;

2.根据权利要求1一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述改性锂皂石组成包括:纳米锂皂石、分散剂、反应性叔胺;反应性叔胺为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丁酯的一种或者几种。

3.根据权利要求1一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,所述的多相结构包括:改性锂皂石、软相共聚物和硬相共聚物;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种多相结构的改性丁苯共聚物复合胶乳,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张连腾米普科郑作宪赵建斌杨涛张志高
申请(专利权)人:广东诚铭化学技术开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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