一种大粒径丁苯胶乳的制备方法技术

本申请属于高分子材料中的乳液聚合领域，涉及一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备粒径为150～200nm的小粒径丁苯胶乳；向小粒径丁苯胶乳中缓慢滴加附聚剂，均匀分散，调节反应体系pH值至7～8；降温至‑15～‑25℃，保温若干小时后升温至30～40℃，均匀分散，经过滤得到粒径为300～400nm的大粒径丁苯胶乳。采用本发明专利技术技术生产出来的胶乳，平均粒径分布为300nm～400nm，粒径分布均匀，流动性好，稳定性高，纯净度好。

【技术实现步骤摘要】
一种大粒径丁苯胶乳的制备方法
本专利技术属于高分子材料中的乳液聚合
，涉及一种用于乳胶发泡、粘合剂、树脂增韧等领域的胶乳及其制备方法，尤其是涉及一种大粒径丁苯胶乳的制备方法。
技术介绍
目前，大粒径丁苯胶乳的生产方法主要有一步法和两步法。一步法直接采用低温乳液聚合工艺，使小粒径丁苯胶乳粒子在聚合反应过程中逐步附聚形成大粒径丁苯胶乳。两步法是先合成具有一定粒径分布的丁苯胶乳，再对胶乳进行物理附聚或化学附聚，制备出具有一定粒径分布的大粒径丁苯胶乳。一步法制备大粒径丁苯胶乳时，聚合温度低，反应体系粘度高，对搅拌转速及其他反应设备的要求高，产物的粒径容易受搅拌转速和反应温度的影响，导致粒径分布通常较宽，不易制备出粒径分布窄的大粒径丁苯胶乳。两步法是通过对特定粒径分布的胶乳进行附聚的方式制备大粒径丁苯胶乳，向胶乳体系中加入特殊的化学附聚剂，使乳胶粒子间快速附聚，或者改变胶乳体系的温度，制备出粒径分布均匀的大粒径丁苯胶乳。化学附聚方法具有附聚速度快，附聚效果好的特点，但加入大量附聚剂会导致胶乳的稳定性及纯净性降低，附聚剂的加入量、浓度以及加入方式都会影响胶乳的附聚效果。与化学附聚工艺相比，采用物理降温冷冻附聚的方法，无需添加其他物质，即可制备纯净且粒径分布均匀的大粒径丁苯胶乳。但冷冻温度较低，冷冻时间较难控制，对反应设备控温系统的性能要求较高。
技术实现思路
本申请的目的是针对上述问题，提供一种大粒径丁苯胶乳的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本申请创造性地提供了一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，包括以下步骤：1)制备平均粒径为150～200nm的小粒径丁苯胶乳；小粒径丁苯胶乳的制备方法为，A、水相预乳化液的配制：用去离子水、阴离子乳化剂、电解质、pH缓冲剂和螯合剂配制成水相预乳化液备用；B、油相滴加相的配制：用苯乙烯和分子量调节剂配制成油相滴加相备用；C、引发剂滴加相的配制：用苯乙烯和引发剂配置成引发剂滴加相备用；D、分段反应：第一段反应，真空状态下加入去离子水、第一部分水相预乳化液、第一部分油相滴加相和第一部分丁二烯乳化分散若干小时，再升温至30～60℃，滴加第一部分引发剂滴加相进行反应若干小时；第二段反应，继续滴加剩余部分水相预乳化液、剩余部分油相滴加相、剩余部分丁二烯和剩余部分引发剂滴加相，滴加时间为若干小时，在30～60℃下保温反应，反应至转化率达到80～90％，加入终止剂终止反应，得到小粒径丁苯胶乳。2)向小粒径丁苯胶乳中缓慢滴加附聚剂，均匀分散，调节反应体系pH值至7～8；3)将步骤2)中的反应体系降温至-15～-25℃，保温若干小时后升温至30～40℃，均匀分散，经过滤得到平均粒径为300～400nm的大粒径丁苯胶乳。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，步骤A中，以重量份计，所述水相预乳化液用60～110份去离子水、1～5份阴离子乳化剂、0.1～0.5份电解质、0.1～0.5份pH缓冲剂和0.01～0.05份鳌合剂搅拌分散1～2h配制而成。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，步骤B中，以重量份计，所述油相滴加相用15～30份苯乙烯和0.3～0.8份分子量调节剂搅拌分散1～2h配制而成。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，步骤C中，以重量份计，所述引发剂滴加相用5～10份苯乙烯和0.2～0.7份引发剂搅拌分散0.5～1h配制而成。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，步骤D中，分段反应中丁二烯的总量为50～70重量份；第一段反应具体为：真空状态下加入60～110重量份去离子水、占水相预乳化液总量20～30wt％的第一部分水相预乳化液、占油相滴加相总量10～30wt％的第一部分油相滴加相和占丁二烯总量10～30wt％的第一部分丁二烯乳化分散0.5～1小时，再升温至30～60℃，滴加占引发剂滴加相总量5～10wt％的第一部分引发剂滴加相进行反应1～2小时。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，步骤D中，第二段反应具体为：继续滴加剩余部分水相预乳化液、剩余部分油相滴加相、剩余部分丁二烯和剩余部分引发剂滴加相，滴加时间为3～5小时，在30～60℃下保温反应，反应至转化率达到80～90％，加入0.1～0.5重量份终止剂终止反应，得到小粒径丁苯胶乳。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述阴离子乳化剂油酸钠、油酸钾、油酸铵、脂肪酸钠、油酰基肌胺氨酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠，十二酰甲胺乙酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、歧化松香酸钾，歧化松香酸钠、松香酸钾、松香酸钠和蓖麻油硫酸钠中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述附聚剂采用乙酸、丙酸、盐酸、十八烷基三甲基氯化铵和聚酰胺中的一种或几种，附聚剂的用量为0.05～0.1重量份。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、葡萄糖酸钠、焦磷酸钠和磷酸钠中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述分子量调节剂包括叔十二烷基硫醇、二硫化双异丙基黄原酸酯、乙二醇二甲醚、3-巯基丙酸异辛酯、巯基乙酸酯和α-甲基苯乙烯线性二聚体中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述引发剂包括过硫酸铵、过氧化二碳酸二异丙酯、过硫酸钾、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、过氧化二碳酸酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸铵-硫酸亚铁和过硫酸钾-亚硫酸氢钠中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述电解质包括氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钾、硫酸钠、硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和溴化钠中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述pH缓冲剂包括碳酸氢钠、碳酸氢三钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、磷酸二氢钠，磷酸二氢钾和邻苯二甲酸氢钠中的一种或几种。在上述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法中，所述终止剂包括二乙基羟胺、黄原酸、二甲基二硫代氨基甲酸钠、对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和亚硝酸钠中的一种或几种。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：采用本专利技术技术生产出来的胶乳，平均粒径分布为300nm～400nm，粒径分布均匀，流动性好，稳定性高，纯净度好。通过化学和物理的结合制备大粒径丁苯胶乳，乳液聚合过程安全易控制，化学附聚剂用量少，冷冻附聚温度适宜，对设备要求不高，附聚效果好，成膜及成膜物性能优良，可以在乳胶发泡，粘合剂，增韧树脂，胶乳海绵等领域广泛应用。步骤D中采用分段聚合的方式，使胶乳粒径分布均匀，进一步提升胶乳的物性。具体实施方式通过以下具体实施例进一步阐述；实施例一一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，由以下步骤构成，1)制备小粒径丁苯胶乳A、水相预乳化液的配制：在密封带搅拌的第一配料罐中采用去离子水110kg、脂肪酸纳2.5kg、歧化松香酸钾2.5kg、氯化钾0.35本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)制备粒径为150～200nm的小粒径丁苯胶乳；/n2)向小粒径丁苯胶乳中缓慢滴加附聚剂，均匀分散，调节反应体系pH值至7～8；/n3)降温至-15～-25℃，保温若干小时后升温至30～40℃，均匀分散，经过滤得到粒径为300～400nm的大粒径丁苯胶乳。/n

【技术特征摘要】
1.一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备粒径为150～200nm的小粒径丁苯胶乳；
2)向小粒径丁苯胶乳中缓慢滴加附聚剂，均匀分散，调节反应体系pH值至7～8；
3)降温至-15～-25℃，保温若干小时后升温至30～40℃，均匀分散，经过滤得到粒径为300～400nm的大粒径丁苯胶乳。


2.如权利要求1所述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，所述小粒径丁苯胶乳的制备方法为：
A、水相预乳化液的配制：用去离子水、阴离子乳化剂、电解质、pH缓冲剂和螯合剂配制成水相预乳化液备用；
B、油相滴加相的配制：用苯乙烯和分子量调节剂配制成油相滴加相备用；
C、引发剂滴加相的配制：用苯乙烯和引发剂配置成引发剂滴加相备用；
D、分段反应：
第一段反应，真空状态下加入去离子水、第一部分水相预乳化液、第一部分油相滴加相和第一部分丁二烯乳化分散若干小时，再升温至30～60℃，滴加第一部分引发剂滴加相进行反应若干小时；
第二段反应，继续滴加剩余部分水相预乳化液、剩余部分油相滴加相、剩余部分丁二烯和剩余部分引发剂滴加相，滴加时间为若干小时，在30～60℃下保温反应，反应至转化率达到80～90％，加入终止剂终止反应，得到小粒径丁苯胶乳。


3.如权利要求2所述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于：步骤A中，以重量份计，所述水相预乳化液用60～110份去离子水、1～5份阴离子乳化剂、0.1～0.5份电解质、0.1～0.5份pH缓冲剂和0.01～0.05份鳌合剂搅拌分散1～2h配制而成；
步骤B中，以重量份计，所述油相滴加相用15～30份苯乙烯和0.3～0.8份分子量调节剂搅拌分散1～2h配制而成；
步骤C中，以重量份计，所述引发剂滴加相用5～10份苯乙烯和0.2～0.7份引发剂搅拌分散0.5～1h配制而成。


4.如权利要求3所述的一种大粒径丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，丁二烯的用量为50～70重量份；
步骤D中，第一段反应具体为：真空状态下加入60～110重量份去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欢欢，
申请(专利权)人：湖北分聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42