丙烯酸乳液及其制备方法以及包含其的丙烯酸酯结构胶和其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了丙烯酸乳液及其制备方法以及包含其的丙烯酸酯结构胶和其制备方法及应用。本发明专利技术丙烯酸乳液是通过首先在高剪切分散条件下、以丙烯酸单体、环氧树脂、乳化剂，以及交联剂为原料进行预乳化，然后再采用反应釜滴加的方法所得到的。本发明专利技术中，通过对于制备工艺，所用乳化剂、交联剂等原料的调整，使得所制备的丙烯酸乳液具有良好的稳定性以及粘结性，并能够与建筑外墙，特别是碱性较强的新墙体具有良好的黏附作用，而且不会产生破裂和脱落等现象；同时，由该丙烯酸乳液进一步所制备的丙烯酸酯结构胶还能够用于纸张的表面施胶，从而起到提高纸张强度、抗撕裂，以及抗性变性的作用。

Acrylic emulsion and its preparation method and acrylate structural adhesive containing it, and preparation method and application thereof

The present invention provides acrylic emulsion and its preparation process, and acrylate structural adhesive containing it, and its preparation method and application. The acrylic emulsion is obtained by pre emulsifying with acrylic monomer, epoxy resin, emulsifier, and crosslinking agent in high shear dispersion conditions, and then by adding a reaction kettle. In the invention, by adjusting the preparation process, the emulsifier, the crosslinking agent and the like, the prepared acrylic emulsion has good stability and cohesiveness, and it has good adhesion to the exterior wall of the building, especially the new wall with strong alkalinity, and does not produce breakage and shedding. At the same time, the acrylate structure adhesive prepared by the acrylic emulsion can also be used for the surface sizing of paper, thus improving the strength, tearing resistance and resistance denaturation of paper.

【技术实现步骤摘要】
丙烯酸乳液及其制备方法以及包含其的丙烯酸酯结构胶和其制备方法及应用
本专利技术涉及乳液领域，具体而言，涉及丙烯酸乳液及其制备方法以及包含其的丙烯酸酯结构胶和其制备方法及应用。
技术介绍
现在建筑行业大多选用丙烯酸普通乳液(如苯丙、纯丙等)作为基料以配制建筑封闭底漆。然而，这些基料大多没有经过改性处理，或采用简单的二维交联，又或者仅采用单一接枝处理，因而其耐水性、耐化学稳定性和粘结性强度普遍比较差，与基材的粘结强度、牢靠度等技术指标也都比较一般，以至于无法实现真正优良的封底作用。同时，由于新墙的墙体材料碱性较强，因而也会对基料涂层产生破坏作用而影响漆料成膜，并使得所形成的漆膜无法达到质量要求。因而，开发一种新的丙烯酸乳液，无论是对于涂料行业，还是建筑行业而言，是十分必要的。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种丙烯酸乳液的制备方法，本专利技术制备方法中，通过对于制备原料和工艺的调整，从而能够有效改善所制得的丙烯酸乳液的使用性能。本专利技术的第二目的在于提供一种由本专利技术方法所制备的丙烯酸乳液。本专利技术的第三目的在于提供一种以本专利技术丙烯酸乳液为原料的丙烯酸酯结构胶，以及该丙烯酸酯结构胶的制备方法和应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种丙烯酸乳液的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：在高剪切分散条件下，将丙烯酸单体、环氧树脂、乳化剂，以及交联剂混合反应，得到丙烯酸乳液。优选的，本专利技术所述的丙烯酸乳液的制备方法中，所述丙烯酸单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基苯乙烯，以及苯乙烯中的一种或几种；和/或，所述环氧树脂包括：甲基丙烯酸环氧丙酯，水性环氧树脂中的一种或几种。优选的，本专利技术所述的丙烯酸乳液的制备方法中，所述交联剂包括：三烯丙基异三聚氰酸酯。优选的，本专利技术所述的丙烯酸乳液的制备方法中，所述乳化剂包括：烷基醇醚/酚醚类表面活性剂，以及磺基琥珀酸酯钠/铵盐中的一种或几种。同时，本专利技术还提供了由本专利技术所述丙烯酸乳液的制备方法得到的丙烯酸乳液。进一步的，本专利技术还提供了一种丙烯酸酯结构胶，所述丙烯酸酯结构胶的原料包括本专利技术所述的丙烯酸乳液。同时，本专利技术还提供了所述的水性丙烯酸酯结构胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：本专利技术所述的丙烯酸乳液与辅料混合，即得到所述丙烯酸酯结构胶；优选的，本专利技术所述的水性丙烯酸酯结构胶的制备方法中，所述辅料包括乙二醇，以及醇酯十二中的一种或两种。同样的，本专利技术还提供了本专利技术所述的水性丙烯酸酯结构胶在造纸中的应用；和/或，本专利技术所述的水性丙烯酸酯结构胶在建筑外墙处理中的应用。进一步的，本专利技术也提供了包含本专利技术所述的水性丙烯酸酯结构胶的纸张表面施胶剂；和/或，包含本专利技术所述的水性丙烯酸酯结构胶的建筑外墙处理涂料。同时，本专利技术还提供了一种纸张，所述纸张是由原料纸经本专利技术所述的纸张表面施胶剂处理后得到。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术中，通过对于制备工艺，所用乳化剂、交联剂等原料的调整，使得所制备的丙烯酸乳液具有良好的稳定性以及粘结性，能够与建筑外墙，特别是碱性较强的新墙体具有良好的黏附作用，而且不会产生破裂和脱落等现象；同时，由该丙烯酸乳液进一步所制备的丙烯酸酯结构胶还能够用于纸张的表面施胶，从而起到提高纸张强度、抗撕裂，以及抗懦变性的作用。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。有鉴于目前作为建筑外墙封闭材料基料的丙烯酸树脂高分子材料并不能满足实际使用需求，特别是对于碱性较强的新墙体的耐受性较差等实际技术问题，本专利技术特提供了一种新型丙烯酸乳液，通过对于所用原料和工艺的调整，从而使得所制备的丙烯酸乳液能够满足建筑外墙封闭的使用技术要求。具体的，本专利技术所提供的丙烯酸乳液，是以丙烯酸单体、环氧树脂、乳化剂，以及交联剂为原料反应得到的；其中，上述原料中，所述丙烯酸单体为：丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基苯乙烯，以及苯乙烯中的一种或几种；所述环氧树脂为：甲基丙烯酸环氧丙酯，水性环氧树脂的中的一种或几种；所述交联剂为：三烯丙基异三聚氰酸酯。所述乳化剂为：烷基醇醚/酚醚类表面活性剂，以及磺基琥珀酸酯钠/铵盐中的一种或几种。进一步的，除如上原料外，本专利技术所提供的丙烯酸乳液的原料还可以包括引发剂、中和剂，以及防腐剂等辅料；其中，所述引发剂包括叔丁基过氧化氢，过硫酸铵，过硫酸钾等过硫酸盐类引发剂；所述中和剂包括：三乙胺、异丙胺、三甲基乙胺、氨水，以及APM-95等；所述防腐剂包括：卡松等。常规的苯丙乳液的单体一般为以苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸树脂、分子量调节剂、以及引发剂为原料，并采用种子乳液聚合法预乳化所制备的。而本专利技术中，通过对于传统丙烯酸乳液制备的原料和工艺的调整，从而有效的改善了所制备的丙烯酸乳液的性能，在原料调整方面：首先，本专利技术中，增加了三烯丙基酯异氰酸酯(TAIC)作为交联剂，由于TAIC具有三个活性基团，因而在反应的过程中，三个基团同时进行反应，可以形成空间立体交联，从而能够实现微观位子的空间立体结构，增加了结构应力，与现存市场上的材料有了质的变化，具有结构应力，大大增加了拉伸强度，而变成了一种结构型材料。其次，通过增加丙烯酸环氧基单体作为原料，从而使得产物丙烯酸乳液中接枝了环氧基团，也可以大大增加附着力；同时，在丙烯酸乳液合成过程中，能够与环氧基发生而进行接枝，改变了产物的粘结强度；进一步的，通过与TAIC交联的作用，使得所得到的产物材料在微观上具有了立体交联结构，大大增加了材料的结构力学特性。通常，传统的水性丙烯酸树脂材料，如果玻璃化温度大于10℃的情况下，往往会形成一层硬质的涂膜，其与底漆的粘结力比较差，而本专利技术中，通过增加环氧树脂并行环氧基团接枝改性，可以大大改善了这方面的缺陷最后，我们的技术在这种材料合成中，采用了稳定性好、具有良好的亲水性，同时结构与丙烯酸酯接近的烷基聚乙烯、烷醇酰胺，或者磺基琥珀酸酯钠/铵盐的中的一种或几种的复合物作为乳化剂，从而使得所制得的预乳液具有良好的化学稳定性，即使长时间(大于24h)放置也不会发生分层的现象；同时，即使直接将强碱、CaCl2、或者水泥加入所制备的丙烯酸乳液中，也不会影响丙烯酸溶液的稳定性；乳化剂的用量优选的控制在原料总质量的0.5～2％。而在制备工艺方面，本专利技术中摒弃了传统搅拌预乳化工艺，而是采取了高剪切进行预乳化。进一步的，用过采用本专利技术的制备工艺方法，不仅效率更高，而且能够减少对于乳化剂的使用，同时所制备的乳液稳定性更优。本专利技术上述制备方法的工艺，主要是首先将在高剪切条件下，将丙烯酸单体、环氧树脂、部分乳化剂(优选为40％的乳化剂)，以及交联剂混合得到预乳液；然后，再将部分预乳液与剩余乳化剂混合得到种子乳液(此步骤优选的在反应釜中进行)；最后，再将剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：在高剪切分散条件下，将丙烯酸单体、环氧树脂、乳化剂，以及交联剂混合反应，得到丙烯酸乳液。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：在高剪切分散条件下，将丙烯酸单体、环氧树脂、乳化剂，以及交联剂混合反应，得到丙烯酸乳液。2.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸单体包括：丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基苯乙烯，以及苯乙烯中的一种或几种；和/或，所述环氧树脂包括甲基丙烯酸环氧丙酯，水性环氧树脂中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括：三烯丙基异三聚氰酸酯。4.根据权利要求1所述的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，所述乳化剂包括：烷基醇醚/酚醚类表面活性剂，以及磺基琥珀酸酯钠/铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈关良，
申请(专利权)人：杭州科润化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33