一种微交联叔醋丙乳液及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种微交联叔醋丙乳液及其制备方法与应用，该乳液包括以下质量份的组分：醋酸乙烯酯65‑85份、叔碳酸乙烯酯5‑20份、丙烯酸酯类单体5‑25份、交联单体0.5‑3份、保护胶体2‑10份、乳化剂0.2‑4份、缓冲剂0.2‑0.7份、氧化还原引发剂0.2‑0.8份、水90‑130份。本发明专利技术采用半连续乳液聚合的方法，提升了聚合过程中乳液的稳定性。本发明专利技术将叔碳酸乙烯酯、丙烯酸酯类单体以及交联单体共同对醋酸乙烯酯进行改性，增加了聚合物的柔韧性、粘接性以及耐水性，改善了砂浆体系的流动度、耐磨性、抗弯抗折性等，提高了施工效率，促进了其制得的可再分散性乳胶粉在建筑砂浆、建筑涂料等领域的应用性能。

A MICROCROSSLINKED TERT acetate acrylic emulsion and its preparation and Application

The invention discloses a micro crosslinking tertiary vinyl acetate acrylate emulsion and preparation method and application thereof, the emulsion comprises the following components according to weight ratio: vinyl acetate 65 85, veova-10 5 20 copies, 5 acrylate monomer 25, crosslinking monomer 3, 0.5 protection 2 colloid 10 copies, 4 copies, 0.2 emulsifier buffer 0.2 0.7 copies, 0.2 redox initiator 0.8, water 90 130. The invention uses a semi continuous emulsion polymerization method to improve the stability of the emulsion during the polymerization process. In the invention, veova-10, acrylate monomer and cross-linking monomer on vinyl acetate modified polymer increased flexibility, adhesion and water resistance, improve the fluidity of mortar system, abrasion resistance, bending resistance, improve construction efficiency, promote the application of performance the prepared redispersible emulsion powder in the field of building mortar, architectural coatings etc..

【技术实现步骤摘要】
一种微交联叔醋丙乳液及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种乳液，具体涉及一种微交联叔醋丙乳液及其制备方法与应用。
技术介绍
随着我国对基础设施建设领域的加强投入，水泥砂浆行业得到了迅猛的增长。干混砂浆中的胶黏剂即可再分散性乳胶粉作为砂浆中重要的组成元素之一，其需求量也得到迅猛的增长。如今，市场上有多种用于制备可再分散性乳胶粉的乳液，如叔醋乳液、醋丙乳液等，在成膜后膜的脆性较大、粘接性差、耐水性不佳、成膜不够致密等，应用其制备得到的乳胶粉也具有相同的性能局限性，严重制约了乳液和乳胶粉以及砂浆行业的发展，因此如何提高可再分散性乳胶粉所用乳液的柔韧性和耐水性成为了可再分散性乳胶粉的关键所在。
技术实现思路
为解决现有技术中乳液成膜的柔韧性、粘接性及耐水性不佳，制得的可再分散性乳胶粉也具有相同性能局限性的缺陷，本专利技术提供了一种微交联叔醋丙乳液及其制备方法与应用，克服了现有技术中叔醋或者醋丙乳液在水泥砂浆中的粘接强度低、耐水性差以及出现龟裂等问题。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种微交联叔醋丙乳液，该乳液包括以下质量份的组分：醋酸乙烯酯65-85份、叔碳酸乙烯酯5-20份、丙烯酸酯类单体5-25份、交联单体0.5-3份、保护胶体2-10份、乳化剂0.2-4份、缓冲剂0.2-0.7份、氧化还原引发剂0.2-0.8份、水90-130份。本专利技术的微交联叔醋丙乳液通过叔碳酸乙烯酯、低玻璃化温度的丙烯酸酯类单体以及交联单体共同对醋酸乙烯酯进行改性，提高了乳液的柔韧性、耐水性以及可再分散性，在水泥中成膜后极大地提高了水泥体系的强度、粘接性、耐水性等。叔碳酸乙烯酯单体及交联单体的引入，增加了共聚物交联点的形成以及叔碳酸乙烯酯高度支化的侧基对相邻醋酸乙烯酯侧基酯基的保护，有效地提高了乳液的耐水性，低玻璃化转变温度丙烯酸酯类单体的加入提高了乳液成膜后乳液的柔韧性和耐水性，极大的提高了乳液在砂浆体系中的应用范围，同时提高了掺混基材的内聚力和粘接力。通过控制交联单体的加入量来控制聚合物乳液的交联度，本专利技术中的上述组分形成微交联结构，其交联度低于5％，大分子链形成的空间网状结构提高了乳液成膜的致密性和耐水性。进一步的，叔碳酸乙烯酯为Veova-9、Veova-10、VEH中的一种。所述叔碳酸乙烯酯单体的加入增加了聚合物乳胶粒子的柔韧性和耐水性。进一步的，交联单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。所述交联单体的存在，增加了乳胶颗粒的交联点，从而提高了乳液胶膜的强度和耐水性。进一步的，丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种。所述丙烯酸类单体赋予了聚合物乳液及乳胶粉的柔韧性、粘接性以及耐水性。进一步的，保护胶体为醇解度88％且聚合度为500-1700的聚乙烯醇中的一种。低聚合度的保护胶体使聚合过程中乳液粘度适中，有利于聚合的顺利进行；得到的乳液粘度也适中，从而有利于喷粉，提高了生产的效率。进一步的，乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的其中一种。所述乳化剂为非离子型乳化剂，与现有技术中使用阴离子乳化剂相比较，本专利技术中只使用非离子型乳化剂提高了乳液的稳定性和耐水性，同时可避免生产喷粉的过程中乳胶粉带静电作用导致不能有效的收集，非离子乳化剂的使用有效地克服了该问题的存在，提高了生产的效率。进一步的，氧化还原引发剂为过氧化氢/雕白块、叔丁基过氧化氢/雕白块、过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过氧化氢/硫酸亚铁、过氧化氢/氯化亚铁、过氧化氢/酒石酸、过硫酸铵/硫酸亚铁、过硫酸盐/硫醇、异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过硫酸钾/氯化亚铁、过硫酸钾/硝酸银、叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠组合中的一种。采用所述氧化还原引发剂有利于提高转化率，同时可在较低的温度下进行聚合反应，可减少能耗，降低生产成本。进一步的，缓冲剂为无水醋酸钠。缓冲剂可调节反应体系中乳液的pH值，使乳液pH处于合适的酸碱条件，有利于聚合反应的进行和乳液的稳定。本专利技术还提供了所述微交联叔醋丙乳液的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将水45-60份、乳化剂0.2-4份和保护胶体2-10份共混搅拌，制得混合溶液；(2)将醋酸乙烯酯65-85份、叔碳酸乙烯酯5-20份、丙烯酸酯类单体5-25份、交联单体0.5-3份混合搅拌均匀后，慢慢加入到伴随搅拌的混合溶液中，制得预乳化液；氧化还原引发剂0.2-0.8份溶于水5-10份，制得氧化还原引发剂溶液；(3)将水45-60份和缓冲剂0.2-0.7份混合搅拌加热至60-70℃后，加入3-10％的预乳化液、10-15％的氧化还原引发剂溶液，搅拌反应30-60min后形成种子乳液；(4)保持温度在60-70℃，向种子乳液中开始慢慢滴加剩下的预乳化液和70-75％的氧化还原引发剂溶液，待预乳化液滴加完毕后，将5-10％的氧化还原引发剂溶液向乳液中继续滴加，之后保温1-1.5h；(5)将保温后的乳液降温至50-55℃，将剩余的氧化还原引发剂溶液分为两等份，第一份滴加完0.5h后滴加第二份，第二份滴加完后保温1h，之后冷却至室温，过滤后得到所述微交联叔醋丙乳液。本专利技术微交联叔醋丙乳液采用半连续乳液聚合的方法，将单体先进行预乳化，之后进行种子聚合，然后将预乳化液慢慢滴加进行聚合反应，采用氧化还原体系可在低温条件下聚合，在60-70℃内氧化/还原引发剂产生活性自由基的速率适中，能够保证聚合反应平稳地进行，生产出来的聚合物乳液也比较稳定。如果温度偏低，聚合反应的速率就会降低，造成单体反应不完全；如果温度较高，引发剂释放活性自由基的速率就会成倍升高，使聚合反应剧烈进行，容易生成凝胶，温度太高的话还容易造成引发剂高温分解失活，不利于聚合反应的进行。60-70℃的反应温度有利于降低能耗从而减少生产成本。上述聚合的方法提升了聚合过程中乳液的稳定性，同时也提高了乳液制备的成功率。本专利技术的微交联叔醋丙乳液将叔碳酸乙烯酯、丙烯酸酯类单体以及交联单体共同对醋酸乙烯酯进行改性，增加了聚合物上的柔韧性、交联点以及耐水性，极大地提高了乳液的实用性和应用范围，同时采用氧化还原引发剂有利于提高转化率，可在较低的温度下进行聚合反应，可减少能耗，降低生产成本。因此在微交联叔醋丙乳液基础上创造出高性能、高柔性、高耐水乳液及其可再分散性乳胶粉具有重要的应用前景和工业价值。其中，步骤(4)中，剩下的预乳化液以及70-75％的氧化还原引发剂溶液在4h内滴加完毕；5-10％的氧化还原引发剂溶液在30min内滴加完毕。本专利技术还提供了一种所述微交联叔醋丙乳液在制备可再分散性乳胶粉中的应用，将微交联叔醋丙乳液100份、无机抗结块剂5-10份、浓度为10-30％的聚乙烯醇溶液7-16份混合制得可再分散性乳胶粉。本专利技术的有益效果：本专利技术的微交联叔醋丙乳液将叔碳酸乙烯酯、丙烯酸酯类单体以及交联单体共同对醋酸乙烯酯进行改性，增加了聚合物上的柔韧性、粘接性以及耐水性，解决了聚合物胶粉柔韧性、耐水性、粘接性可同时兼有的技术屏障，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微交联叔醋丙乳液，其特征在于，该乳液包括以下质量份的组分：醋酸乙烯酯65‑85份、叔碳酸乙烯酯5‑20份、丙烯酸酯类单体5‑25份、交联单体0.5‑3份、保护胶体2‑10份、乳化剂0.2‑4份、缓冲剂0.2‑0.7份、氧化还原引发剂0.2‑0.8份、水90‑130份。

【技术特征摘要】
1.一种微交联叔醋丙乳液，其特征在于，该乳液包括以下质量份的组分：醋酸乙烯酯65-85份、叔碳酸乙烯酯5-20份、丙烯酸酯类单体5-25份、交联单体0.5-3份、保护胶体2-10份、乳化剂0.2-4份、缓冲剂0.2-0.7份、氧化还原引发剂0.2-0.8份、水90-130份。2.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，叔碳酸乙烯酯为Veova-9、Veova-10、VEH中的一种。3.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯中的一种。4.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，交联单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，保护胶体为醇解度为88％且聚合度为500-1700的聚乙烯醇中的一种。6.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。7.根据权利要求1所述的微交联叔醋丙乳液，其特征在于，氧化还原引发剂为过氧化氢/雕白块、叔丁基过氧化氢/雕白块、过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过氧化氢/硫酸亚铁、过氧化氢/氯化亚铁、过氧化氢/酒石酸、过硫酸铵/硫酸亚铁、过硫酸盐/硫醇、异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过硫酸钾/氯化亚铁、过硫酸钾/硝酸银、叔丁基过氧化氢/焦亚硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：何立挺，
申请(专利权)人：宝辰永宇滁州新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34