一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法，属于工程助剂技术领域。本发明专利技术合成含氟单异氰酸酯单体，并与甲基丙烯酸月桂酯配合，通过将疏水单体与丙烯酸单体共聚引入到聚合物中，采用反相乳液聚合法制备轻微化学交联缔合型的聚丙烯酸盐类增稠剂，本发明专利技术通过将聚丙烯酸亲水大分子中的活性羟基用氟碳疏水基团取代，疏水基团由于疏水作用而相互缔合形成了更多的疏水微区，产生更多的物理交联结构，交联网状结构可以减弱静电斥力引起的分子链卷曲，增加了体系的耐电解质性能，同时溶液的粘弹性增强，形成冻胶状液体，含氟疏水基团自组装使大分子交联网状结构增强，表观粘度增加，形成具有耐盐性的空间网架结构，提高增稠剂的耐电解质性能。

Preparation method of electrolyte resistant hydrophobically associating thickener

The invention relates to a preparation method of an electrolyte resistant hydrophobically associating thickener, which belongs to the technical field of Engineering auxiliaries. The invention syntheses fluorine mono isocyanate monomer, and combines with lauryl methacrylate, by copolymerization of hydrophobic monomer and acrylic monomer into the polymer, the polyacrylic acid salt thickener is prepared by the reverse phase emulsion polymerization method. The invention is through the preparation of polyacrylic acid hydrophilic macromolecule. The active hydroxyl group is replaced by fluorocarbon hydrophobic group, and the hydrophobic group associates with the hydrophobic group to form more hydrophobic microregions and produces more physical crosslinking structures. The crosslinking reticular structure can weaken the molecular chain curl caused by the electrostatic repulsion, and increase the electrolyte resistance performance of the system, while the viscoelastic strength of the solution is enhanced. The gel like liquid is formed, and the hydrophobic group containing fluorine is self assembled to enhance the macromolecular crosslinking network structure, the apparent viscosity is increased, the space grid structure with salt resistance is formed, and the electrolyte resistance of the thickener is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法
本专利技术涉及一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法，属于工程助剂

技术介绍
增稠剂常被称之为胶凝剂，用于食品工业时又可称之为糊料或食品胶，它的主要作用是提高物系的粘度，使物系在一定条件下保持均匀稳定的悬浮状态或者乳浊状态，或者形成凝胶状。增稠剂使用时能够在短时间内快速地提高产品的粘度，其作用机理是通过利用大分子链结构伸展以达到增稠目的或者与水形成三维网状结构，将水包覆在网状结构中，从而起到增稠作用。增稠剂在使用时具有用量少、时效快和稳定性好等特点。目前，增稠剂已被广泛应用于食品、印染、胶黏剂、石油开采、化妆品、涂料、洗涤剂、医药、橡胶等领域。增稠剂的种类很多，根据不同的分类方法可分为许多种。按照形态区分大致可以分为：W/O乳液型、O/W乳液型、粉末型以及聚合物微粒分散在介质中的分散型四大类。按照化学性质可分为：无机类增稠剂和有机类增稠剂两大类，其中有机类增稠剂又可分为天然高分子类增稠剂和合成高分子类增稠剂两种类型。合成类增稠剂由于本身具有的优良性质使其在印染纺织、水性涂料、石油开采和日用化学品等领域具有十分广泛的应用，传统的合成类增稠剂虽然具有非常优异的增稠效果，但是在抗电解质能力上还存在一定的不足，如何提高产物的耐电解质性能已成为业内共同研究的焦点。研究和开发具有耐电解质能力的增稠剂对于国民经济的发展以及环境保护都有着十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统的合成类增稠剂耐电解质性能差的问题，提供了一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按摩尔比1：0.5～1：2，将异佛尔酮二异氰酸酯与六氟丁醇混合加入丙酮中，再滴加二月桂酸二丁基锡，保温反应3～5h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体；（2）用氢氧化钠溶液中和丙烯酸至中和度为60～80%，再与N，N－亚甲基双丙烯酰胺混合均匀，得水相；（3）取石蜡油、环己烷、乳化剂司盘-80装入烧杯中，混合均匀后加入含氟单异氰酸酯单体、甲基丙烯酸月桂酯，得油相；（4）将水相与油相按质量比2：1混合并加入引发剂，在氮气氛围下加热至40～50℃保温反应3～5h，冷却后加入吐温-80，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣干燥，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。步骤（1）所述二月桂酸二丁基锡的用量为异佛尔酮二异氰酸酯与六氟丁醇总质量的1～2%。步骤（1）所述保温反应为搅拌加热至80～90℃，保温反应3～5h。步骤（2）所述N，N－亚甲基双丙烯酰胺用量为丙烯酸质量的0.1～0.4%。步骤（3）所述油相各组分原料的重量份为100～200份石蜡油，100～200份环己烷，8～16份乳化剂司盘-80，2～3份含氟单异氰酸酯单体，3～6份甲基丙烯酸月桂酯。步骤（4）所述引发剂由过硫酸铵与亚硫酸氢钠按质量比2：1混合，用量为丙烯酸质量的1～4%。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术以六氟丁醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料合成含氟单异氰酸酯单体，并与甲基丙烯酸月桂酯配合，通过将疏水单体与丙烯酸单体共聚引入到聚合物中，采用反相乳液聚合法制备轻微化学交联缔合型的聚丙烯酸盐类增稠剂，本专利技术通过将聚丙烯酸亲水大分子中的活性羟基用氟碳疏水基团取代，疏水基团由于疏水作用而相互缔合形成了更多的疏水微区，产生更多的物理交联结构，交联网状结构可以减弱静电斥力引起的分子链卷曲，增加了体系的耐电解质性能，同时溶液的粘弹性增强，形成冻胶状液体，含氟疏水基团自组装使大分子交联网状结构增强，表观粘度增加，形成具有耐盐性的空间网架结构，提高增稠剂的耐电解质性能。具体实施方式取0.1～0.2mol异佛尔酮二异氰酸酯，0.1～0.2mol六氟丁醇，加入300～500mL丙酮中，以300～400r/min搅拌20～30min，再滴加0.4～1.6g二月桂酸二丁基锡，搅拌加热至80～90℃，保温反应3～5h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体，在0～4℃下，用质量分数为5%氢氧化钠溶液中和144～288g丙烯酸至中和度为60～80%，再加入0.3～0.6gN，N－亚甲基双丙烯酰胺，以300～400r/min搅拌20～30min，得水相，取100～200g石蜡油，100～200g环己烷，8～16g乳化剂司盘-80装入烧杯中，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入2～3g含氟单异氰酸酯单体，3～6g甲基丙烯酸月桂酯，继续搅拌30～40min，得油相，将水相与油相按质量比2：1混合，并以3000～4000r/min搅拌均匀，同时加入3～6g引发剂，在氮气氛围下加热至40～50℃，保温反应3～5h，冷却至室温后加入7.2～14.4g吐温-80，继续搅拌20～30min，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣置于干燥箱中，在80～90℃下干燥3～5h，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。实例1取0.1mol异佛尔酮二异氰酸酯，0.1mol六氟丁醇，加入300mL丙酮中，以300r/min搅拌20min，再滴加0.4g二月桂酸二丁基锡，搅拌加热至80℃，保温反应3h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体，在0℃下，用质量分数为5%氢氧化钠溶液中和144g丙烯酸至中和度为60%，再加入0.3gN，N－亚甲基双丙烯酰胺，以300r/min搅拌20min，得水相，取100g石蜡油，100g环己烷，8g乳化剂司盘-80装入烧杯中，以300r/min搅拌20min，再加入2g含氟单异氰酸酯单体，3g甲基丙烯酸月桂酯，继续搅拌30min，得油相，将水相与油相按质量比2：1混合，并以3000r/min搅拌均匀，同时加入3g引发剂，在氮气氛围下加热至40℃，保温反应3h，冷却至室温后加入7.2g吐温-80，继续搅拌20min，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣置于干燥箱中，在80℃下干燥3h，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。实例2取0.1mol异佛尔酮二异氰酸酯，0.1mol六氟丁醇，加入400mL丙酮中，以350r/min搅拌25min，再滴加1.0g二月桂酸二丁基锡，搅拌加热至85℃，保温反应4h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体，在2℃下，用质量分数为5%氢氧化钠溶液中和216g丙烯酸至中和度为70%，再加入0.5gN，N－亚甲基双丙烯酰胺，以350r/min搅拌25min，得水相，取150g石蜡油，150g环己烷，12g乳化剂司盘-80装入烧杯中，以350r/min搅拌25min，再加入2g含氟单异氰酸酯单体，5g甲基丙烯酸月桂酯，继续搅拌35min，得油相，将水相与油相按质量比2：1混合，并以3500r/min搅拌均匀，同时加入5g引发剂，在氮气氛围下加热至45℃，保温反应4h，冷却至室温后加入10.2g吐温-80，继续搅拌25min，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣置于干燥箱中，在85℃下干燥4h，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。实例3取0.2mol异佛尔酮二异氰酸酯，0.2mol六氟丁醇，加入500mL丙酮中，以400r/min搅拌30min，再滴加1.6g二月桂酸二丁基锡，搅拌加热至90℃，保温反应5h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体，在4℃下，用质量分数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按摩尔比1：0.5～1：2，将异佛尔酮二异氰酸酯与六氟丁醇混合加入丙酮中，再滴加二月桂酸二丁基锡，保温反应3～5h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体；（2）用氢氧化钠溶液中和丙烯酸至中和度为60～80%，再与N，N－亚甲基双丙烯酰胺混合均匀，得水相；（3）取石蜡油、环己烷、乳化剂司盘‑80装入烧杯中，混合均匀后加入含氟单异氰酸酯单体、甲基丙烯酸月桂酯，得油相；（4）将水相与油相按质量比2：1混合并加入引发剂，在氮气氛围下加热至40～50℃保温反应3～5h，冷却后加入吐温‑80，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣干燥，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。

【技术特征摘要】
1.一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按摩尔比1：0.5～1：2，将异佛尔酮二异氰酸酯与六氟丁醇混合加入丙酮中，再滴加二月桂酸二丁基锡，保温反应3～5h后减压蒸馏除去丙酮，得含氟单异氰酸酯单体；（2）用氢氧化钠溶液中和丙烯酸至中和度为60～80%，再与N，N－亚甲基双丙烯酰胺混合均匀，得水相；（3）取石蜡油、环己烷、乳化剂司盘-80装入烧杯中，混合均匀后加入含氟单异氰酸酯单体、甲基丙烯酸月桂酯，得油相；（4）将水相与油相按质量比2：1混合并加入引发剂，在氮气氛围下加热至40～50℃保温反应3～5h，冷却后加入吐温-80，再加入甲醇至无沉淀产生，过滤得滤渣，将滤渣干燥，得耐电解质型疏水缔合增稠剂。2.如权利要求1所述的一种耐电解质型疏水缔合增稠剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述二月桂酸二丁基锡的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，王文新，陈倩，
申请(专利权)人：常州菲胜图自动化仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32