專利名稱：一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬精細化工領域，尤其涉及一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方 法。
背景技術：
由于環(huán)保問題的日益加劇，人們的環(huán)保意識也日益增強，紡織、皮革、包裝、涂料、 油墨等行業(yè)所需要的助劑越來越去離子水性化。而在去離子水性體系中大都需要去離子水 性增稠劑來增稠，目前市場上增稠劑的品種較多，有無機增稠劑如膨潤土、凹凸棒土等、天 然有機增稠劑如改性淀粉、改性纖維素等、有機合成增稠劑如丙烯酸酯乳液型增稠劑、聚氨 酯增稠劑等，其中，乳液型增稠劑因其使用簡單、增稠效果較好、性能穩(wěn)定、價格經濟，在水 性體系的增稠中應用非常廣泛。本發(fā)明利用聚氨酯技術開發(fā)一種增稠效果優(yōu)良、存儲穩(wěn)定的增稠劑產品，為水性 助劑類產品提供新型的增稠劑品種。因為氨酯鍵比酯鍵具有更好的耐水解性能，因而可提 供更加穩(wěn)定的存儲穩(wěn)定性。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是為了克服上述不足，所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、易于 實現(xiàn)，性能優(yōu)異、存儲穩(wěn)定性強的新型增稠劑的制備方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下
一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，它包括如下步驟
(1)、將210 263重量份甲基丙烯酸、278 360重量份(甲基)丙烯酸酯加入容器(A) 中混合均勻備用，將一定量乳化劑(A)、30 82重量份締合單體和550 650重量份去離 子水加入容器(B)中溶解均勻，加入容器(A)中備用的混合原料，制成反應液A ；
(2)、用0.1 1重量份引發(fā)劑與25 125重量份水，制成反應液B ；
(3)、用0.1 1重量份引發(fā)劑與25 125重量份水，制成反應液C ；
(4)、向反應容器中加入600 700重量份去離子水，邊攪拌邊依次加入一定量的乳化 劑(B)和0. 1 0.6重量份引發(fā)劑，并升溫至80 90°C，5 10分鐘后向反應容器中同時 勻速滴加反應液A及反應液B，滴加時間為2. 5-3小時；
(5)、滴加完畢后，保溫10 60分鐘；
(6)、滴加反應液C，加入完畢后降溫至40°C以下；
(7)、檢測，合格后出料即可；
其中所述的締合單體為BD-25(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-25的聚氨酯大單體)、 BD-15(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-15的聚氨酯大單體)或BD-100 (甲基丙烯酸羥乙 酯-IPDI-NP-100的聚氨酯大單體)與十八醇聚氧乙烯甲基丙烯酸酯的混合物。所述的(甲基)丙烯酸酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯中的一種或幾 種。
所述乳化劑(A)的使用量為締合單體的0. 25 1倍，優(yōu)選為烷基酚聚氧乙烯醚、 脂肪醇聚氧乙烯硫酸氨鹽乳化劑中的一種或它們的混合物。所述的乳化劑(B)的使用量為締合單體質量的15% 40%，優(yōu)選為十二烷基苯璜酸 鈉。所述步驟(1)中將乳化劑(A)、締合單體和去離子水加入容器(B)中溶解均勻后， 邊攪拌邊加入容器(A)中備用的混合原料，滴加時間為8 12分鐘，加入完畢后以80 120rpm的速度攪拌0. 5 1小時。所述的弓I發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀。所述反應液B和反應液C的制備方法均為將引發(fā)劑溶于水中，在磁力攪拌器上以 250 300rpm的速度攪拌0. 5 1小時。所述步驟(7)中檢測的合格指標為外觀為白色乳液，固含量為30士 1%，PH=3 5。有益效果本發(fā)明所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法制備的 增稠劑采用十八醇聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、聚氨酯締合單體，解決了共聚物結構的均一性； 由于氨酯鍵比酯鍵具有更好的耐水解性能，且通過選擇合適的溫度與引發(fā)劑，所以產品具 有良好的增稠及穩(wěn)定性；本發(fā)明制備的增稠劑為新型水性增稠劑，具有環(huán)保、安全、性能優(yōu) 異等特點，該產品為公司自主研發(fā)產品，其不僅完善了國內增稠劑產品的種類，且具有良好 的經濟效益及市場前景；本發(fā)明的制造工藝簡單，易于實現(xiàn)。
具體實施例方式使用原料
烷基酚聚氧乙烯醚EP-100，購于Iihodia (羅地亞(中國)投資有限公司) 脂肪醇聚氧乙烯硫酸氨鹽乳化劑C0-436，購于Iihodia 十八醇聚氧乙烯甲基丙烯酸酯BEM，購于Iihodia 三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯SEM-25，購于Iihodia 其它原料均可購于市面。實施例1
原料配方甲基丙烯酸210g、丙烯酸乙酯200g、丙烯酸丁酯38g、丙烯酸異辛酯 40g、去離子水550g+100g+50g+600g、過硫酸銨0. 2g +0. lg+0. lg、EP-100 :16g、C0-436 14g、BEM :10g、BD-25(甲基丙烯酸羥乙酯_IPDI_NP_25的聚氨酯大單體):20g、DS_10 :12g ； 一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，它包括如下步驟
(1)、原料的預乳化將210g甲基丙烯酸、200g丙烯酸乙酯、38g丙烯酸丁酯、40g丙 烯酸異辛酯加入500ml容量瓶中混合均勻備用；將16g EP-100、14gC0-436、IOg BEM、20g BD-25 (甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-25的聚氨酯大單體)和550g去離子水加2000ml4 口 燒瓶中溶解均勻，邊攪拌邊加入容量瓶中備用的混合原料，且在8 12分鐘內加完，加入完 畢后以IOOrpm的速度攪拌0.5小時，制成反應液A，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(2)、引發(fā)劑溶液的配制將0.2g過硫酸銨溶于IOOg去離子水中在磁力攪拌器上以 250rpm的速度攪拌0. 8小時，制成反應液B，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(3)、后處理液的配制將0.Ig過硫酸銨溶于50g去離子水中在磁力攪拌器上以 250rpm的速度攪拌0. 5小時，制成反應液C，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；(4)、向2000ml4 口燒瓶中加入600g去離子水，邊攪拌邊依次加入12g DS_10、0. Ig過 硫酸銨，并升溫至85°C，5 10分鐘后向反應容器中同時勻速滴加反應液A及反應液B，且 在2. 5-3小時內滴加完畢；
(5)、滴加完畢后，保溫10分鐘；
(6)、滴加制成反應液C，加入完畢后降溫至30°C；
(7)、檢測，外觀為白色乳液，固含量為^%，PH=4.0；合格，出料即得所述的增稠劑。實施例2:
原料配方甲基丙烯酸240g、丙烯酸乙酯230g、丙烯酸丁酯90g、去離子水 600g+100g+50g+650g、過硫酸銨0. 5g +0. 2g+0. 2g、EP-100 :15g、C0-436 :10g、BEM :20g、 BD-15(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-15的聚氨酯大單體):30g、DS_10 :12g ； 一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，它包括如下步驟
(1)、原料的預乳化將MOg甲基丙烯酸、230g丙烯酸乙酯、90g丙烯酸丁酯加入500ml 容量瓶中混合均勻備用；將15g EP-100、10gC0-436、20g BEM、30g BD-15 (甲基丙烯酸羥乙 酯-IPDI-NP-15的聚氨酯大單體)和600g去離子水加2000ml4 口燒瓶中溶解均勻，邊攪拌 邊加入容量瓶中備用的混合原料，且在8 12分鐘內加完，加入完畢后以120rpm的速度攪 拌1小時，制成反應液A，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(2)、引發(fā)劑溶液的配制將0.5g過硫酸銨溶于IOOg去離子水中在磁力攪拌器上以 300rpm的速度攪拌0. 5小時，制成反應液B，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(3)、后處理液的配制將0.2g過硫酸銨溶于50g去離子水中在磁力攪拌器上以 300rpm的速度攪拌0. 8小時，制成反應液C，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(4)、向2000ml4 口燒瓶中加入650g去離子水，邊攪拌邊依次加入12g DS_10、0. 2g過 硫酸銨，并升溫至85°C，5 10分鐘后向反應容器中同時勻速滴加反應液A及反應液B，且 在2. 5-3小時內滴加完畢；
(5)、滴加完畢后，保溫30分鐘；
(6)、滴加反應液C，加入完畢后降溫至20°C；
(7)、檢測，外觀為白色乳液，固含量為30%，PH=3.5；合格，出料即得所述的增稠劑。實施例3:
原料配方甲基丙烯酸263g、丙烯酸乙酯260g、丙烯酸丁酯40g、丙烯酸異辛酯 60g、去離子水:650g+125g+100g+700g、過硫酸銨:1. Og +0. 5g+0. 5g、EP-100 :18g、C0-436 12g、BEM :32g、BD-100(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-100的聚氨酯大單體):50g、DS-IO 12g ；
一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，它包括如下步驟
(1)、原料的預乳化將263g甲基丙烯酸、260g丙烯酸乙酯、40g丙烯酸丁酯、60g丙烯 酸異辛酯加入500ml容量瓶中混合均勻備用；將18g EP-100、12g C0_436、32g BEM、50g BD-100(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-100的聚氨酯大單體)和650g去離子水加2000ml4 口燒瓶中溶解均勻，邊攪拌邊加入容量瓶中備用的混合原料，且在8 12分鐘內加完，加入 完畢后以SOrpm的速度攪拌0. 8小時，制成反應液A，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(2)、引發(fā)劑溶液的配制將l.Og過硫酸銨溶于125g去離子水中在磁力攪拌器上以 250rpm的速度攪拌1小時，制成反應液B，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；(3)、后處理液的配制將0.5g過硫酸銨溶于IOOg去離子水中在磁力攪拌器上以 250rpm的速度攪拌1小時，制成反應液C，然后分批加入恒壓滴液漏斗中備用；
(4)、向2000ml4 口燒瓶中加入700g去離子水，邊攪拌邊依次加入12g DS_10、0. 5g過 硫酸銨，并升溫至85°C，5 10分鐘后向反應容器中同時勻速滴加反應液A及反應液B，且 在2. 5-3小時內滴加完畢；
(5)、滴加完畢后，保溫50分鐘；
(6)、滴加反應液C，加入完畢后降溫至40°C；
(7)、檢測，外觀為白色乳液，固含量為30%，PH=4；合格，出料即得所述的增稠劑。
本發(fā)明方法是適用于所有含羧基的不飽和單體、丙烯酸酯等為原料合成乳液型增 稠劑的方法。
權利要求
1.一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟(1)、將210 263重量份甲基丙烯酸、278 360重量份(甲基)丙烯酸酯加入容器(A) 中混合均勻備用，將一定量的乳化劑(A)、30 82重量份締合單體和550 650重量份去 離子水加入容器(B)中溶解均勻，加入容器(A)中備用的混合原料，制成反應液A ；(2)、用0.1 1重量份引發(fā)劑與25 125重量份水，制成反應液B ；(3)、用0.1 1重量份引發(fā)劑與25 125重量份水，制成反應液C ；(4)、向反應容器中加入600 700重量份去離子水，邊攪拌邊依次加入一定量的乳化 劑(B)和0. 1 0.6重量份引發(fā)劑，并升溫至80 90°C，5 10分鐘后向反應容器中同時 勻速滴加反應液A及反應液B，滴加時間為2. 5-3小時；(5)、滴加完畢后，保溫10 60分鐘；(6)、滴加反應液C，加入完畢后降溫至40°C以下；(7)、檢測，合格后出料即可；其中所述的締合單體為BD-25(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-25的聚氨酯大單體)、 BD-15(甲基丙烯酸羥乙酯-IPDI-NP-15的聚氨酯大單體)或BD-100 (甲基丙烯酸羥乙 酯-IPDI-NP-100的聚氨酯大單體)與十八醇聚氧乙烯甲基丙烯酸酯的混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在 于所述的(甲基)丙烯酸酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特 征在于所述乳化劑(A)的使用量為締合單體的0. 25 1倍。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在 于所述的乳化劑(A)為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯硫酸氨鹽乳化劑中的一種或 它們的混合物。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特 征在于所述的乳化劑(B)的使用量為締合單體質量的15% 40%。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在 于所述的乳化劑(B)為十二烷基苯璜酸鈉。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)中將乳化劑(A)、締合單體和去離子水加入容器(B)中溶解均勻后，邊攪拌 邊加入容器(A)中備用的混合原料，滴加時間為8 12分鐘，加入完畢后以80 120rpm 的速度攪拌0.5 1小時。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征在 于所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特 征在于所述反應液B的制備方法和反應液C的制備方法均為將引發(fā)劑溶于水中，在磁力 攪拌器上以250 300rpm的速度攪拌0. 5 1小時。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，其特征 在于所述步驟(7)中檢測的合格指標為外觀為白色乳液，固含量為30士 1%，PH=3 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚氨酯大單體改性乳液型增稠劑的制備方法，它的步驟為將甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和締合單體進行預乳化；配制引發(fā)劑及后處理液；向反應容器中加入去離子水，邊攪拌邊依次加入乳化劑、引發(fā)劑，并升溫至80～90℃，5～10分鐘后向反應容器中同時勻速滴加混合原料及引發(fā)劑溶液，且在2.5-3小時內滴加完畢，保溫10～60分鐘；滴加后處理溶液，降溫至40℃以下，檢測合格后出料。本發(fā)明制備的產品由于采用BEM、聚氨酯締合單體，解決了共聚物結構的均一性；且氨酯鍵比酯鍵具有更好的耐水解性能，從而具有更好的穩(wěn)定性；產品為水性增稠劑，具有環(huán)保、安全、性能優(yōu)異等特點，其完善了國內增稠劑產品的種類，具有良好經濟效益和市場前景。
文檔編號C08F220/18GK102120802SQ20101054973
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者張春福, 李維格 申請人:蘇州博納化學科技有限公司