專利名稱:水乳型高分子合成膠乳的制作方法
本發(fā)明屬高分子合成膠乳領(lǐng)域。
目前國內(nèi)外報(bào)導(dǎo)的水乳型粘合劑的粘結(jié)強(qiáng)度以及綜合性能很不令人滿意。美國《Adhesive Age》1977，Vol20，№10中報(bào)導(dǎo)的二元共聚羧基氯丁膠乳L-100型，其組份為氯丁二烯和甲基丙烯酸，具體配方文中未報(bào)導(dǎo)。膠乳的基本性能見表1。用這種粘合劑進(jìn)行木材膠合板的自粘，粘結(jié)強(qiáng)度僅為9.94公斤/厘米2。國內(nèi)生產(chǎn)的氯丁膠乳，主要成份為氯丁二烯。這種膠乳殘存氯丁二烯量較高，耐熱耐寒性差，貯存期較短，基本性能見表1。因而應(yīng)用范圍受到限制。
針對上述問題，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種能耐寒、耐熱、耐酸、耐堿、耐老化和耐溶劑等綜合性能好、無毒的水乳型粘合劑。它不僅對多種材料有良好的粘結(jié)強(qiáng)度，而且使用成本低，用途廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
根據(jù)高聚物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系以及膠粘涂料理論，擬在大分子中引入-COOH、-COOR、-Cl等極性基團(tuán)和疏水基團(tuán)，以賦予這種粘合劑優(yōu)良的綜合性能。
本發(fā)明提供的水乳型高分子合成膠乳，其組分配比(按重量百分比計(jì))為氯丁二烯 50～75%丙烯酸酯(可用甲基丙烯酸甲酯) 7～15%丙烯酸(可用甲基丙烯酸) 2～5%
單烯烴(可用苯乙烯或丙烯腈) 10～20%引發(fā)劑(可用過硫酸銨與亞硫酸氫鈉) 0.2～0.6%乳化劑(可用十二烷基硫酸鹽) 1～2%分散劑(可用聚氧化乙烯改性縮合物) 2～4%水(可用無離子水) 95～105%其中引發(fā)劑、乳化劑、分散劑、水的重量百分比以單體總重計(jì)。
最佳配料比(按重量百分比計(jì))為氯丁二烯 71.4%丙烯酸酯(可用甲基丙烯酸甲酯) 7.1%丙烯酸(可用甲基丙烯酸) 3.6%單烯烴(可用苯乙烯或丙烯腈) 17.9%引發(fā)劑(可用過硫酸銨與亞硫酸氫鈉) 0.6%乳化劑(可用十二烷基硫酸鹽) 2%分散劑(可用聚氧化乙烯改性縮合物) 4%水(可用無離子水) 100%其中引發(fā)劑、乳化劑、分散劑以及水的重量百分比以單體總重計(jì)。
按上述配方，在聚合反應(yīng)前，先將水、乳化劑、分散劑加入帶攪拌的反應(yīng)釜中乳化30分鐘;然后加入單烯烴與丙烯酸酯升溫至40±2℃繼續(xù)攪拌乳化30分鐘;加入引發(fā)劑在70±2℃下反應(yīng)3小時(shí);隨后降溫至20±5℃，加入氯丁二烯及丙烯酸反應(yīng)2小時(shí);繼續(xù)升溫至40±3℃反應(yīng)2小時(shí);加入終止劑，停止反應(yīng)，降至室溫出料。
本發(fā)明制得的膠乳基本性能如表1所示。這種膠乳固含量、轉(zhuǎn)化率高，膠乳粒子細(xì)，均勻。殘余氯丁二烯含量低，無毒無氣味，生產(chǎn)及使用操作簡便安全。粘度適中，表面張力小，成膜性好。酸性有利于對多種材料表面的浸潤、流布和滲透，尤其對多孔性材料和高分子鈣塑材料具有優(yōu)良的粘附性。此外其化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱耐寒性都優(yōu)于國產(chǎn)的氯丁膠乳和美國L-100型羧基氯丁膠乳，貯存期可達(dá)1～1.5年不分層、不凝聚。適應(yīng)性強(qiáng)，使用范圍廣，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
1.本發(fā)明膠乳與其它幾種粘合劑作若干材料粘合對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。本發(fā)明提供的膠乳粘結(jié)強(qiáng)度高于其它類型粘合劑的粘結(jié)強(qiáng)度2～7倍，無疑是一種性能優(yōu)異的粘合劑。
2.用本發(fā)明膠乳作建筑工業(yè)上屋面防水涂料，也顯示出它的優(yōu)越性能，如表3所示。而且施工簡便、安全、無環(huán)境污染，尤其適用于形狀復(fù)雜的屋面。成本低(4～5元/公斤)，用量少(約0.3公斤/米2)，造價(jià)僅為目前國內(nèi)最好、最價(jià)廉的再生橡膠-瀝青屋面的76%。
3.在紡織印染工業(yè)中，用本發(fā)明膠乳作涂料印花粘合劑，成品花布顏色鮮艷、圖案輪廓清晰、刷洗牢度好，各種性能指標(biāo)均達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明膠乳不僅有上述用途，而且還可用作工業(yè)軟水池表面涂層，防止Ca++、Mg++等離子的滲透，保證軟水質(zhì)量穩(wěn)定;飛機(jī)、輪船內(nèi)防潮涂層和粘合劑;電聲器零件的粘結(jié)等。它是一種多功能、多用途的膠乳，使用成本低，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
實(shí)施例首先將100毫升無離子水及10%的十二烷基硫酸鹽28毫升、40%的聚氧化乙烯改性縮合物14毫升加入反應(yīng)釜中，攪拌乳化30分鐘;其次加入苯乙烯25克、甲基丙烯酸甲酯10克升溫至40℃繼續(xù)攪拌乳化30分鐘;然后加入10%過硫酸銨5.6毫升、10%亞硫酸氫鈉2.8毫升，升溫至70±2℃反應(yīng)3小時(shí);隨后降溫至20±5℃，再加入氯丁二烯100克，甲基丙烯酸5克，反應(yīng)2小時(shí)后又升溫至40±3℃，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí);加入終止劑，停止反應(yīng)，降至室溫出料。
表1
表2
表權(quán)利要求
1.一種高分子水乳型膠乳，由若干單體和助劑聚合而成，其特征在于該膠乳的配方組分(按重量百分比計(jì))中含有氯丁二烯 50～75%丙烯酸酯 7～15%丙烯酸 2～5%單烯烴 10～20%引發(fā)劑 0.2～0.6%(為單體總重)乳化劑 1～2%(為單體總重)分散劑 2～4%(為單體總重)水 95～105%(為單體總重)
2.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的膠乳，其特征在于該配方最佳配料比(按重量百分比計(jì))為氯丁二烯 71.4%丙烯酸酯 7.1%丙烯酸 3.6%單烯烴 17.9%引發(fā)劑 0.6%(為單體總重)乳化劑 2%(″″)分散劑 4%(″″)水 100%(″″)
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的膠乳，其特征在于該配方中單烯烴為苯乙烯或丙烯腈。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的膠乳，其特征在于該配方中丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的膠乳，其特征在于該配方中丙烯酸為甲基丙烯酸。
專利摘要
一種多功能、多用途的水乳型高分子合成膠乳，由氯丁二烯、丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯(或丙烯腈)等單體聚合而成。產(chǎn)品無毒、貯存期長，使用簡便，綜合性能好?？勺鳛樗芰?、紡織印染、建筑、皮革以及電聲器等部門所需的粘結(jié)劑和涂料。適應(yīng)性強(qiáng)，使用效果好，成本低廉。
文檔編號(hào)C08F236/00GK85104179SQ85104179
公開日1986年11月26日 申請日期1985年5月30日
發(fā)明者李克友 申請人:成都科技大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan