一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚合物技术领域，具体涉及一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂，采用反相悬浮聚合的方法制备得到凝胶颗粒，将凝胶颗粒干燥粉碎即可得到高堆积密度的丙烯酸增稠剂；所述反相悬浮聚合反应中的原料包含油相和水相，其中，水相含至少部分中和的丙烯酸类单体、水溶性单体，油相含油溶性单体，水相和油相混合在交联剂、引发剂存在的条件进行反应。该增稠剂堆积密度达到(89g/100mL)，其外观细腻，不拉丝不成球，保证了其在活性印染配方中可以起到很好地增稠效果，并且相比卡波其不需要增加后中和工艺，极大简化了工艺流程、简化了生产工艺、有效降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚合物领域，具体涉及一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]本申请人在2013
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2020年期间针对丙烯酸增稠剂进行了大量的专利布局，如ZL201611012167.5、ZL201611011817.4、ZL201710256545.2、ZL201610172789.8、ZL201710256567.9等，这些方案无一例外都是采用沉淀聚合得到的粉末状丙烯酸树脂。这类丙烯酸树脂的共同特性在于：堆积密度小，在分散溶胀时需要较长的润湿时间，这对于运输、使用具有不利的限制。
[0003]本申请人一直在针对高堆积密度的丙烯酸树脂进行相关研究，该项研究起源于十余年前，ZL201110315133.4公开了球状聚丙烯酸树脂的制备方法，其特征是通过反相悬浮聚合的方法，由水、α，β
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不饱和酸、碱液、交联剂、引发剂构成水相；由石油烃分散介质、表面活性剂、高分子分散剂构成油相；在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间，再经过脱水、过滤、干燥，即得到球状聚丙烯酸树脂；其具体工艺步骤为：(1)水相配制：将碱配成一定浓度的水溶液后，中和一部分α，β
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不饱和酸，加入交联剂和引发剂并溶解，搅拌混合均匀；(2)油相配制：将表面活性剂、高分子分散剂置于石油烃分散介质中，搅拌溶解；(3)向带有温度计、回流冷凝器、通氮气的五口反应烧瓶中加入油相，开动搅拌，通氮气，加入水相，搅拌直到体系形成均匀的分散悬浮液，开始升温，反应一定时间；(4)脱水，过滤或不过滤直接干燥即得到球状聚丙烯酸树脂；所述的制备方法得到球状聚丙烯酸树脂，其具有如下特性：1)在显微镜下观察颗粒的外观为均匀的球状，其直径为100
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400um；2)堆积密度为0.50g/ml以上；3)0.5％树脂水溶液溶胀时间在35min以下；所述α，β
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不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸，衣康酸；上述α，β
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不饱和酸单独使用或者以至少两种的混合物使用；所述α，β
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不饱和酸用氢氧化钠溶液中和，α，β
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不饱和酸中羧基的中和度为10～70摩尔％；相对于100质量份的α，β
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不饱和酸，体系中水的用量为100～300质量份；中和后粘稠液的液体pH为6.5～7.8；用于本专利技术的交联剂为蔗糖烯丙基醚或季戊四醇三烯丙烯酸酯；相对于100质量份的α，β
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不饱和酸，交联剂的用量为0.1～1.2质量份；所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸铵，过硫酸钠；过氧化氢；2，2，
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偶氮二(2
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脒基丙烷)二盐酸盐；上述引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用；相对于100质量份的α，β
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不饱和酸，引发剂的用量为0.05～0.7％；所述表面活性剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐；上述表面活性剂单独使用或者以至少两种的混合物使用；所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙烷链段的聚合物、马来酸酐改性的聚合物；上述高分子分散剂单独使用或者以至少两种的混合物使用；相对于100质量份的α，β
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不饱和酸；上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为0.3～1.0％；所述石油烃分散介质为正已烷、正庚烷、环戊烷、环已烷、苯、甲苯或二甲苯；相对于100质量份的α，β
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不饱和酸，上述石油烃分散介为100～600质量份；所述反相悬浮液反应温度为35
～80℃，反应时间为0.5～5小时；在反相悬浮聚合结束后，升温脱除水份，水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的70
‑
95％；制备结束后，所得球状聚丙烯酸树脂通过过滤，以实现溶剂与物料的初步分离，得到浆料；或不经过滤直接进入下道工序。
[0004]该方案虽然可以制备得到高比重的丙烯酸树脂，但是其具有一些不利的应用特性，即：若分子量小，则水溶胶具有拉丝性，在挖取的时候不容易断裂，存在大量的拉丝。若分子量大，则会形成类似于吸水性树脂的胶粒，其应用前景受限。
[0005]本案所要解决的技术问题是：如何在保证增稠性树脂在高堆积密度的情况下具有较好的使用效果，所述使用效果包括但不限于粘度、耐盐性、易挖取性能等。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂，该增稠剂堆积密度达到89g/100mL，其外观细腻，不拉丝不成球保证了其在活性印染配方中可以起到很好地增稠效果，并且相比卡波其不需要增加后中和工艺，极大简化了工艺流程、简化了生产工艺、有效降低成本。
[0007]本专利技术的部分产品在3wt％的盐溶液中还能保持较高的粘度3500～7000mPa
·
s，相比未中和卡波50～400mPa
·
s、市场同类产品2500～4500mPa
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s表现出了优异的耐盐性和增稠性能。
[0008]本专利技术的技术方案为：
[0009]一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂，采用反相悬浮聚合的方法制备得到凝胶颗粒，将凝胶颗粒干燥粉碎即可得到高堆积密度的丙烯酸增稠剂；
[0010]所述反相悬浮聚合反应中的原料包含油相和水相，其中，水相含至少部分中和的丙烯酸类单体、水溶性单体，油相含油溶性单体，水相和油相混合在交联剂、引发剂存在的条件进行反应，共聚单体中的丙烯酸类单体、油溶性单体和水溶性单体的比例为70～95:0.5～10:0.5～20。
[0011]优选地，共聚单体中的丙烯酸类单体、油溶性单体和水溶性单体的比例为80～95:1～5:1～15。
[0012]更为优选地，共聚单体中的丙烯酸类单体、油溶性单体和水溶性单体的比例为85～95:2～5:3～10。
[0013]在上述的高堆积密度的丙烯酸增稠剂中，所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；
[0014]所述油溶性单体为甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸C13
‑
C16酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、烷氧基苯酚丙烯酸酯、甲基丙烯酸异葵酯中的一种或多种。
[0015]所述水溶性单体可以是丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、烯丙基聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、N,N
‑
双烯丙基十二胺、十八烷基聚乙二醇丙烯酸酯、十八烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
[0016]在上述的高堆积密度的丙烯酸增稠剂中，所述交联剂为二乙烯基苯、聚乙二醇
(200)双丙烯酸酯、聚乙二醇(400)双丙烯酸酯、聚乙二醇(6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高堆积密度的丙烯酸增稠剂，其特征在于，采用反相悬浮聚合的方法制备得到凝胶颗粒，将凝胶颗粒干燥粉碎即可得到高堆积密度的丙烯酸增稠剂；所述反相悬浮聚合反应中的原料包含油相和水相，其中，水相含至少部分中和的丙烯酸类单体、水溶性单体，油相含油溶性单体，水相和油相混合在交联剂、引发剂存在的条件进行反应，共聚单体中的丙烯酸类单体、油溶性单体和水溶性单体的比例为70～95:0.5～10:0.5～20。2.根据权利要求1所述的高堆积密度的丙烯酸增稠剂，其特征在于，所述丙烯酸类单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述油溶性单体为甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸C13
‑
C16酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、烷氧基苯酚丙烯酸酯、甲基丙烯酸异葵酯中的一种或多种所述水溶性单体可以是丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、烯丙基聚醚、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、N,N
‑
双烯丙基十二胺、十八烷基聚乙二醇丙烯酸酯、十八烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高堆积密度的丙烯酸增稠剂，其特征在于，所述交联剂为二乙烯基苯、聚乙二醇(200)双丙烯酸酯、聚乙二醇(400)双丙烯酸酯、聚乙二醇(600)双丙烯酸酯、聚乙二醇(200)双甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(400)双甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)双甲基丙烯酸酯/N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(3
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吖丙啶基丙酸酯)、聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙三醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化(30)双酚A二丙烯酸酯中的一种或多种；所述交联剂的用量相当于共聚单体总量的0.1～2wt％。4.根据权利要求1所述的高堆积密度的丙烯酸增稠剂，其特征在于，所述丙烯酸类单体的中和比例为20～100％。5.一种如权利要求1
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4任一所述的丙烯酸增稠剂的制备方法，其特征在于，所述方法为：将水溶性单体、至少部分中和的丙烯酸类单体、分散剂和引发剂溶于水中得到水相；将油溶性单体、分散剂分散至有机溶剂中得到油相；将水相和油相混合并加热至...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖创洪，李泓淼，李泽勇，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：