專利名稱：一種水包水聚合物分散體及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水溶性聚合物合成領(lǐng)域，特別涉及水包水聚合物分散體及其制備方法。
背景技術(shù)：
水包水聚合物分散體又稱水包水聚合物乳液，其分散相和連續(xù)相都為水溶性的分散體系，具有固含量高、冷水易溶的優(yōu)點(diǎn)。水包水型聚合物分散體制備的特點(diǎn)是水溶性單體和穩(wěn)定劑在聚合前都能溶于鹽水介質(zhì)中形成均相體系，引發(fā)后，隨分子鏈的增長聚合物從鹽水中沉析，同時(shí)與穩(wěn)定劑發(fā)生相分離并吸附穩(wěn)定劑形成穩(wěn)定的水包水分散體系。因此，制備水包水聚合物分散體的關(guān)鍵是選擇合適的穩(wěn)定劑?，F(xiàn)有水包水聚合物分散體的制備方法中，通常采用的穩(wěn)定劑有陽離子低聚物(例如CN101016;352A)、陰離子低聚物(例如CN101649024A)，CN101735388A公開了一種含聚乙二醇的PGE系列、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇組成的穩(wěn)定劑。陽離子聚合物價(jià)格昂貴，導(dǎo)致了制備水包水聚合物分散體的成本增高。陰離子聚合物和非離子聚合物雖然其價(jià)格較陽離子聚合物低，但大多只能用于制備陰離子型或非離子型的水包水聚合物分散體，使聚合物的應(yīng)用范圍受到一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水包水聚合物分散體及其制備方法，以降低成本，適應(yīng)多種水溶性單體的聚合，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用。本發(fā)明所述水包水聚合物分散體，由水溶性單體形成的聚合物、水溶性蛋白、水溶性鹽和去離子水組成，各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下
水溶性單體形成的聚合物8.0 40.0%
水溶性蛋白0.15 4.0%
水溶性鹽10.0 32.0%
去離子水24.0 72.0%;所述水溶性單體形成的聚合物為水溶性非離子單體形成的聚合物、水溶性陰離子單體形成的聚合物、水溶性非離子單體與水溶性陽離子單體形成的聚合物、水溶性非離子單體與水溶性陰離子單體形成的聚合物中的一種。本發(fā)明所述水包水聚合物分散體的制備方法，其原料為水溶性單體、穩(wěn)定劑、水溶
性鹽、去離子水和引發(fā)劑，水溶性單體、穩(wěn)定劑、水溶性鹽、去離子水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下水溶性單體 8.0 40.0% 穩(wěn)定劑0.15 4.0%
水溶性鹽 10.0 32.0%
去離子水 24.0 72.0% ，引發(fā)劑為水溶性單體質(zhì)量的0. 05 1. 4% ；所述水溶性單體為水溶性非離子單體，或水溶性陰離子単體，或水溶性非離子單 體和水溶性陰離子単體，或水溶性非離子單體和水溶性陽離子単體；所述穩(wěn)定劑為水溶性 蛋白；エ藝步驟依次為(1)在攪拌下將穩(wěn)定劑和去離子水加入反應(yīng)容器，當(dāng)穩(wěn)定劑完全溶解后加入水溶 性単體和水溶性鹽，繼續(xù)攪拌使它們完全溶解，當(dāng)水溶性単體和水溶性鹽完全溶解后，將所 形成的混合液的PH值調(diào)至3. 0 7. 0，然后通入氮?dú)馊コ鯕猓?2)將引發(fā)劑加入反應(yīng)容器，使混合液中的單體于常壓、20°C 85°C進(jìn)行自由基 反應(yīng)至少3小吋，即得到水包水聚合物分散體。上述水包水聚合物分散體及其制備方法中，所述水溶性蛋白為明膠、膠原蛋白、大 豆蛋白中的至少ー種。明膠或膠原蛋白的分子量優(yōu)選30KD 300KD。上述水包水聚合物分散體及其制備方法中，所述水溶性非離子單體的結(jié)構(gòu)通式如 下
權(quán)利要求
1.水包水聚合物分散體，其特征在于由水溶性單體形成的聚合物、水溶性蛋白、水溶性鹽和去離子水組成，各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下水溶性單體形成的聚合物8.0 40.0%水溶性蛋白0.15 4.0%水溶性鹽10.0 32.0%去離子水24.0 72.0%;所述水溶性單體形成的聚合物為水溶性非離子單體形成的聚合物、水溶性陰離子單體形成的聚合物、水溶性非離子單體與水溶性陽離子單體形成的聚合物、水溶性非離子單體與水溶性陰離子單體形成的聚合物中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水包水聚合物分散體，其特征在于水溶性蛋白為明膠、膠原蛋白、大豆蛋白中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水包水聚合物分散體，其特征在于明膠或膠原蛋白的分子量為 30KD 300KD。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的水包水聚合物分散體，其特征在于所述水溶性非離子單體的結(jié)構(gòu)通式如下 上述結(jié)構(gòu)通式中，隊(duì)為氫或甲基，R2和R3為氫、1個(gè) 5個(gè)碳原子的烷基或羥烷基；所述水溶性陽離子單體的結(jié)構(gòu)通式如下R1 O H2C^=C-C-Z1——Y上述結(jié)構(gòu)通式中，R1為氫或甲基，乙為0或NH或NR4，R4為含有1個(gè) 4個(gè)碳原子的烷基，Y為下面兩個(gè)基團(tuán)中的一個(gè) 上述基團(tuán)中，Ytl和Y1為含有2個(gè) 6個(gè)碳原子的亞烷基或羥基亞烷基，Y2>Y3>Y5>Y6和Y7為含有1個(gè) 6個(gè)碳原子的烷基，Ζ—為鹵素或醋酸根或SO4CH3-；或所述水溶性陽離子單體的結(jié)構(gòu)通式如下 上述結(jié)構(gòu)通式中，乙為0或NH或NR4，R4為含有1個(gè) 4個(gè)碳原子的烷基，R1為氫或甲基，Rci為含有1個(gè) 6個(gè)碳原子的亞烷基，&和&為含有1個(gè) 6個(gè)碳原子的烷基，R7為含有8個(gè) 32個(gè)碳原子的烷基、芳基和/或芳烷基，Ζ—為鹵素或醋酸根或SO4CH3-；或所述水溶性陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨；所述水溶性陰離子單體為含雙鍵的不飽和羧酸、羧酸酐，以及它們的銨鹽、堿金屬鹽和堿土金屬鹽；或?yàn)楹p鍵的不飽和磺酸及它們的銨鹽、堿金屬鹽和堿土金屬鹽；或?yàn)楹p鍵的不飽和膦酸以及它們的銨鹽、堿金屬鹽和堿土金屬鹽；或?yàn)榛羌谆蜢ⅤＱ趸谋０芬约八鼈兊匿@鹽、堿金屬鹽和堿土金屬鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的水包水聚合物分散體，其特征在于所述水溶性鹽為硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鎂、氯化銨、氯化鈉、磷酸鈉、磷酸氫二鈉中的至少一種。
6.權(quán)利要求1所述水包水聚合物分散體的制備方法，其特征在于原料為水溶性單體、 穩(wěn)定劑、水溶性鹽、去離子水和引發(fā)劑，水溶性單體、穩(wěn)定劑、水溶性鹽、去離子水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下引發(fā)劑為水溶性單體質(zhì)量的0. 05 1. 4% ；所述水溶性單體為水溶性非離子單體，或水溶性陰離子單體，或水溶性非離子單體和水溶性陰離子單體，或水溶性非離子單體和水溶性陽離子單體；所述穩(wěn)定劑為水溶性蛋白；工藝步驟依次為(1)在攪拌下將穩(wěn)定劑和去離子水加入反應(yīng)容器，當(dāng)穩(wěn)定劑完全溶解后加入水溶性單體和水溶性鹽，繼續(xù)攪拌使它們完全溶解，當(dāng)水溶性單體和水溶性鹽完全溶解后，將所形成的混合液的PH值調(diào)至3. 0 7. 0，然后通入氮?dú)馊コ鯕猓?2)將引發(fā)劑加入反應(yīng)容器，使混合液中的單體于常壓、20°C 85°C進(jìn)行自由基反應(yīng)至少3小時(shí)，即得到水包水聚合物分散體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述水包水聚合物分散體的制備方法，其特征在于水溶性蛋白為明膠、膠原蛋白、大豆蛋白中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述水包水聚合物分散體的制備方法，，其特征在于明膠或膠原蛋白的分子量為30KD 300KD。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述水包水聚合物分散體的制備方法，其特征在于所述水溶性非離子單體的結(jié)構(gòu)通式如下R3上述結(jié)構(gòu)通式中，R1為氫或甲基，R2和R3為氫、1個(gè) 5個(gè)碳原子的烷基或羥烷基； 所述水溶性陽離子單體的結(jié)構(gòu)通式如下水溶性單體8.0 40.0%穩(wěn)定劑0.15 4.0%水溶性鹽10.0 32.0%去離子水24.0 72.0%R1 OH2C=C——C——N'
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述水包水聚合物分散體的制備方法，其特征在于所述水溶性鹽為硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鎂、氯化銨、氯化鈉、磷酸鈉、磷酸氫二鈉中的至少一種；所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種，或由過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種與亞硫酸氫鈉組成，或?yàn)樗苄耘嫉獰岱纸庖l(fā)劑。
全文摘要
本發(fā)明所述水包水聚合物分散體，由水溶性單體形成的聚合物、水溶性蛋白、水溶性鹽和去離子水組成。所述水包水聚合物分散體的制備方法，工藝步驟依次為(1)在攪拌下將穩(wěn)定劑和去離子水加入反應(yīng)容器，當(dāng)穩(wěn)定劑完全溶解后加入水溶性單體和水溶性鹽，繼續(xù)攪拌使它們完全溶解，當(dāng)水溶性單體和水溶性鹽完全溶解后，將所形成的混合液的pH值調(diào)至3.0-7.0，然后通入氮?dú)馊コ鯕猓?2)將引發(fā)劑加入反應(yīng)容器，使混合液中的單體于常壓、20℃-85℃進(jìn)行自由基反應(yīng)至少3小時(shí)。所述水溶性單體為水溶性非離子單體，或水溶性陰離子單體，或水溶性非離子單體和水溶性陰離子單體，或水溶性非離子單體和水溶性陽離子單體；穩(wěn)定劑為水溶性蛋白。
文檔編號C08F2/30GK102321208SQ201110165000
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者成煦, 朱譜新, 杜宗良 申請人:四川大學(xué)