一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂及其制备方法，涉及增稠剂技术领域。该缔合型增稠剂是由以下重量份的组份采用连续种子乳液聚合方式制备而成：含羧基丙烯酸酯单体：7.5

【技术实现步骤摘要】
一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及增稠剂
，尤其是涉及一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，水性涂料在各领域的应用比例越来越高，在很多性能上已经达到或接近同领域油性涂料水平，作为水性涂料主要助剂的增稠剂对涂料的储存性能、流变性能和加工性能等均起着重要作用。目前在水性涂料领域中应用较多的增稠剂主要有改性纤维素类增稠剂、丙烯酸酯类增稠剂、聚氨酯类增稠剂。其中，改性纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键作用，提高聚合物自身的流动体积，减少颗粒活动空间提高涂料体系粘度同时也可以通过分子链的缠绕提高粘度，表现为低剪切条件下粘度较高，高剪切条件下粘度很低，同时易导致霉变，导致储存于应用领域受到限制。丙烯酸酯类增稠剂是通过增稠剂分子链上的羧酸离子被中和后，分子链上带有相同负电荷的离子相互排斥，使分子链舒展后增加体系粘度，同时还可以与乳胶粒子、颜料粒子等相互作用提高体系粘度，但因为引入大量羧基导致涂层抗水性差等问题，在有些领域应用受到限制。聚氨酯类增稠剂含有疏水与亲水链段，分子疏水端与乳胶粒子、表面活性剂、颜料等疏水结构缔合，形成立体网状结构，这也是高剪粘度的来源。另外其结构如表面活性剂，当其浓度高于临界胶束浓度时，形成胶束，提高体系粘度，通过体系内氢键作用也会提高体系粘度，但是聚氨酯类增稠剂成本高，应用推广受到一定限制。
[0003]丙烯酸酯类增稠剂作为人工合成增稠剂最重要的分支之一，其很多应用性能与聚氨酯类增稠剂有一定差异，但其成本优势明显，正成为很多研究者寻找替代聚氨酯型增稠剂的较佳选择，在一些领域，很多研究者均在研究高储存性能、高流变性能、有成本优势的增稠剂。本专利技术诣在提供一种低触变性、增稠效率高的碱溶胀缔合型丙烯酸酯增稠剂及其制作方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗剪切碱溶胀缔合型丙烯酸酯增稠剂及其制备方法。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，所述增稠剂是由以下重量份的组份采用连续种子乳液聚合方式制备而成：
[0007]含羧基丙烯酸酯单体：7.5
‑
15％；
[0008]丙烯酸C1
‑
C4烷基酯单体：10
‑
20％；
[0009]双官能度不饱和乙烯基交联单体：0.01
‑
0.5％；
[0010]功能单体：0.1
‑
3.0％；
[0011]丙烯酰胺类单体：0.5
‑
5.0％；
[0012]阴离子乳化剂：0.5
‑
1.0％；
[0013]非离子乳化剂：0.1
‑
0.5％；
[0014]引发剂：0.05
‑
0.5％；和
[0015]去离子水：余量。
[0016]根据一种优选实施方式，所述含羧基丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸和衣康酸中的一种或几种。
[0017]根据一种优选实施方式，所述丙烯酸C1
‑
C4烷基酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸异丁酯中的一种或几种。
[0018]根据一种优选实施方式，所述双官能度不饱和乙烯基交联单体为含有两个不饱和乙烯基的丙烯酸酯类单体，所述双官能度不饱和乙烯基交联单体包括乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二丙烯酸酯和乙二醇二乙烯基醚中的一种或几种。
[0019]根据一种优选实施方式，所述功能单体为缔合丙烯酸酯类单体，所述缔合丙烯酸酯类单体为具有如下结构的单体：
[0020]CH2＝C(R)CO2(CH2CH2O)
n
(CH(R1)CH2O)
m
R2，R为H或CH3，R1为C1‑
C2烷基，R2为C8‑
C
20
烷基、C8‑
C
16
烷基苯或C
13
‑
C
36
烷基苯基，n为6
‑
100的整数，m为0
‑
50的整数。
[0021]根据一种优选实施方式，所述丙烯酰胺类单体包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种或两种。
[0022]根据一种优选实施方式，所述阴离子乳化剂包括C
11
‑
13
烷基苯磺酸钠、C
11
‑
13
烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或几种；
[0023]所述非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚，HLB值为8～18；
[0024]所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的一种或几种。
[0025]本专利技术提供了一种抗剪切溶胀缔合型增稠剂的制备方法，包括如下步骤：
[0026]单体预乳化液的制备：在反应釜内加入去离子水，并在搅拌状态下依次加入乳化剂、含羧基丙烯酸酯单体、丙烯酸C1
‑
C4烷基酯单体、双官能度不饱和乙烯基交联单体、功能单体和丙烯酰胺类单体，搅拌至预乳液稳定；
[0027]引发剂溶液的制备：称取引发剂使其溶解于去离子水中，分别制得种子引发用引发剂溶液和滴加用引发剂溶液；
[0028]反应过程：向反应釜内加入去离子水和乳化剂，开启搅拌升温之后加入一定量的单体预乳化液和种子引发用引发剂溶液进行预聚合得到种子乳液；待乳液泛蓝光后向种子乳液中同步滴加剩余的单体预乳化液和滴加用引发剂进行聚合反应；之后保温后降温过滤出料。
[0029]根据一种优选实施方式，在种子乳液聚合过程中，所述单体预乳化液与反应釜内的乳化剂的重量比为1：0.5～1：5，且反应釜内阴离子乳化剂和非离子乳化剂的重量比相同；
[0030]在种子乳液聚合过程中，所述单体乳化液与所述种子引发用引发剂溶液的重量比为1：1～1：4。
[0031]根据一种优选实施方式，所述聚合反应中聚合反应温度为82～86℃，种子乳液的
滴加时间为90
‑
150min。
[0032]基于上述技术方案，本专利技术制备的抗剪切碱溶胀缔合型丙烯酸酯增稠剂至少具有如下技术效果：
[0033]本专利技术的引发剂在一定温度下分解产生活性自由基，活性自由基引发单体发生自由基聚合反应，得到一定结构与粒径的稳定增稠剂乳液，所制备的丙烯酸酯增稠剂乳液具有可以同时兼顾增稠效率与低触变性的特点，而且应用后体系受离子影响小、体系粘度稳定性好，尤其是后增稠现象较弱，相比市场上同类产品其应用后稳定性更好。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，其特征在于，所述增稠剂是由以下重量份的组份采用连续种子乳液聚合方式制备而成：含羧基丙烯酸酯单体：7.5
‑
15％；丙烯酸C1
‑
C4烷基酯单体：10
‑
20％；双官能度不饱和乙烯基交联单体：0.01
‑
0.5％；功能单体：0.1
‑
3.0％；丙烯酰胺类单体：0.5
‑
5.0％；阴离子乳化剂：0.5
‑
1.0％；非离子乳化剂：0.1
‑
0.5％；引发剂：0.05
‑
0.5％；和去离子水：余量。2.根据权利要求1所述的抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，其特征在于，所述含羧基丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸和衣康酸中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，其特征在于，所述丙烯酸C1
‑
C4烷基酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸异丁酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，其特征在于，所述双官能度不饱和乙烯基交联单体为含有两个不饱和乙烯基的丙烯酸酯类单体，所述双官能度不饱和乙烯基交联单体包括乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二丙烯酸酯和乙二醇二乙烯基醚中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的抗剪切碱溶胀缔合型增稠剂，其特征在于，所述功能单体为缔合丙烯酸酯类单体，所述缔合丙烯酸酯类单体为具有如下结构的单体：CH2＝C(R)CO2(CH2CH2O)
n
(CH(R1)CH2O)
m
R2，R为H或CH3，R1为C1‑
C2烷基，R2为C8‑
C
20
烷基、C8‑
C
16
烷基苯或C
13
‑
C<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃斌，高圩，王瑶，杨斯盛，
申请(专利权)人：四川达威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：