本发明专利技术提供了一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。该乳液组成物包括如下组分：丙烯酸酯类和苯乙烯单体、交联单体、乳化剂、引发剂、交联剂、分子量调节剂、pH值缓冲剂、碱中和剂和水。图一采用半连续种子乳液聚合和预乳化的工艺，分别加入种子预乳液、核层预乳液和壳层预乳液，然后制备出核壳结构的自交联聚丙烯酸酯乳液。本发明专利技术的优势：本发明专利技术使用反应性阴离子与反应性非离子复配乳化剂体系，克服乙醇对乳胶粒子外围的乳化剂层的溶解脱附作用，提高乳液的耐乙醇稳定性。提高乳液的耐乙醇稳定性。提高乳液的耐乙醇稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液及其制备方法，属于水性油墨领域。
技术介绍
[0002]近些年来，随着国家经济的快速发展，人们环保意识的不断加强，高污染、高排放的产品逐渐被淘汰。传统的溶剂型油墨在使用过程中会排放大量的挥发性有机化合物(VOCs)，而水性油墨在成膜过程中挥发的是水，可以极大地降低VOCs的排放量，减少对环境的污染，同时水性油墨还具有印刷过程中不易燃，不会在印刷品中残留有毒物质的优点，因此，水性油墨是目前印刷行业发展的重点。
[0003]聚丙烯酸酯乳液因其印刷适性好、价格低廉、光泽度高和耐腐蚀性能优良等特点，已成为目前水性油墨中应用最多的连接料品种之一。但是水性油墨中的溶剂是水，挥发速度慢，导致水墨在印刷过程中的干燥速度很慢，严重地影响印刷效果，常常还会出现因为干燥不好而产生印品背面粘连的问题，影响印刷质量。
[0004]为了提高水性油墨的印刷效率和印刷质量，在实际的印刷过程中，人们通常会在水性油墨中加入乙醇对油墨进行稀释，以提高水性油墨的干燥速度。然而，丙烯酸酯乳液的耐乙醇稀释稳定性一般较差，特别是那些含有DAAM/ADH等交联体系的乳液的耐乙醇稀释稳定性更差。被乙醇稀释的丙烯酸酯乳液会出现增稠、流动性下降，甚至凝胶、破乳的现象。虽然目前国内已有一些关于提高丙烯酸酯乳液耐乙醇稀释稳定性的专利，如佛山市南方包装有限公司公开的专利CN102516436，使用了含有甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯等长链酯基的丙烯酸酯单体，制备出可用乙醇直接任意稀释的室温自交联苯丙乳液。但是这些长链酯基的丙烯酸或甲基丙烯酸单体价格昂贵、反应活性低，导致乳液的聚合反应稳定性差、乳液中的残单量大、生产成本高，限制了其实际应用。中国专利CN113527563公开了一种使用纳米二氧化硅悬浮液对苯丙乳液进行聚合改性，以提高苯丙乳液耐乙醇稀释稳定性的方法。但是这种方法存在聚合物对纳米粒子包覆效果差，聚合过程中纳米粒子难以稳定分散，聚合过程产生的凝胶量多等问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，按重量份数计，由下述组分制成：
[0008][0009][0010]作为优选方案，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)、α
‑
甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(EHA)和丙烯酸(AA)中的一种或几种；所述苯乙烯单体为苯乙烯(St)。
[0011]作为优选方案，所述交联单体为双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、以及二缩三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、乙氧基丙烯酰胺、丁基丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺中的至少一种。
[0012]作为优选方案，所述乳化剂由反应性阴离子乳化剂和反应性非离子乳化剂组成；所述反应性阴离子乳化剂为聚芳基聚氧乙烯硫酸盐铵盐(MORS
‑
10)、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚铵盐(SE
‑
10N)、烯丙氧基聚氧乙烯醚硫酸铵(SR
‑
10、SR
‑
20、SR
‑
1025)、REACTSURF S8115中的至少一种；所述反应性非离子乳化剂烯丙醇聚氧乙烯醚(608)、烯丙氧基聚氧乙烯醚(ER
‑
10、ER
‑
20、ER
‑
30、ER
‑
40)和烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚(LGE
‑
10、LGE
‑
20、LGE
‑
30、LGE
‑
40)中的至少一种。
[0013]作为优选方案，所述交联剂为己二酸二酰肼(ADH)。
[0014]作为优选方案，所述无机纳米粒子分散液为纳米氧化锌分散液、纳米碳酸钙分散液、纳米硫酸钡分散液、纳米二氧化钛分散液、纳米氧化钙分散液、纳米二氧化硅分散液和纳米石墨烯分散液中的至少一种。
[0015]作为优选方案，所述分子量调节剂为正十二硫醇。
[0016]作为优选方案，所述pH缓冲剂为碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢铵中的至少一种。
[0017]作为优选方案所述碱中和剂为氨水、氢氧化钠、2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇、二乙醇胺、二甲基乙醇胺和甲基二乙醇胺中的至少一种。
[0018]本专利技术还提供了一种耐乙醇稀释的室温自交联核壳结构的聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0019]第一步，依次称取核层单体、乳化剂、pH缓冲剂及水；取核层单体重量的10％与制备种子预乳液所用的乳化剂、pH缓冲剂和水在搅拌作用下制得种子预乳液，将剩余核层单体与制备核层预乳液所用的乳化剂、水和pH缓冲剂在磁力搅拌作用下制得核层预乳液；称取壳层单体、乳化剂、pH缓冲剂和水，搅拌制得到壳层预乳液；其中，核层单体由丙烯酸酯类和苯乙烯单体、交联单体与分子量调节剂组成，壳层单体由丙烯酸酯类和苯乙烯单体与分子量调节剂组成；制备核层预乳液所用乳化剂的量与制备种子预乳液所用乳化剂的量相同，均占整个体系乳化剂重量的25～35％；
[0020]第二步，在反应器中加入种子预乳液，搅拌加温至80～90℃，加入引发剂的20wt％使种子部分单体聚合，转速为300r/min，即制备得到种子乳液；
[0021]第三步，向反应器中加入核层预乳液以及引发剂的40wt％进行种子乳液的制备，工艺为半连续工艺，滴加时长为1～1.5h；待核层预乳液和引发剂滴完，保温0.5h，制得核层乳液；最后将壳层预乳液和剩余引发剂加入其中，1～2h加完，并保温2h；然后将反应体系温度降至50℃，并向体系中加入无机纳米粒子分散液和交联剂，持续搅拌30min，用中和剂调节乳液pH至8.5～9，最后用200目滤布过滤，即制得核壳结构的自交联聚丙烯酸酯乳液。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术使用反应性阴离子与反应性非离子复配乳化剂体系，克服乙醇对乳胶粒子外围的乳化剂层的溶解脱附作用，提高乳液的耐乙醇稳定性；将DAAM上的活性基团局域在乳胶粒子的内核，在提高乳液聚合反应的稳定性降低反应的凝胶率的同时，提高乳液的耐乙醇稳定性；在丙烯酸乳液中引入无机纳米粒子分散液，利用无机纳米粒子能形成pickering乳液的特点，大幅度改善乳液的耐乙醇稳定性。上述三种技术的联合使用，使得制备的室温自交联型核壳结构的丙烯酸乳液可以加入任意比例的乙醇，而不发生沉淀或絮凝的现象，从而满足制备高速印刷水性油墨对连接料耐乙醇稀释稳定性的要求。
附图说明
[0023]图1为向实施例2和实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于：按重量份数计，由下述组分制成：2.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、α
‑
甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、二缩三丙二醇双丙烯酸酯和丙烯酸中的一种或几种。3.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述交联单体为双丙酮丙烯酰胺、二缩三丙二醇双丙烯酸酯、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、乙氧基丙烯酰胺、丁基丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺中的至少一种。4.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述乳化剂由反应性阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成；所述反应性阴离子乳化剂为聚芳基聚氧乙烯硫酸盐铵盐、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚铵盐、烯丙氧基聚氧乙烯醚硫酸铵和索尔维REACTSURF S8115中的至少一种；所述反应性非离子乳化剂烯丙醇聚氧乙烯醚、烯丙氧基聚氧乙烯醚和烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。5.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述交联剂为己二酸二酰肼。6.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述无机纳米粒子分散液为纳米氧化锌分散液、纳米碳酸钙分散液、纳米硫酸钡分散液、纳米二氧化钛分散液、纳米氧化钙分散液、纳米二氧化硅分散液和纳米石墨烯分散液中的至少一种。7.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述分子量调节剂为正十二硫醇。8.如权利要求1所述的耐乙醇稀释的核壳型自交联聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述
pH缓冲剂为碳酸氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海侨，夏飞，刘杰，马知遥，陈永明，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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