一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固化交聯(lián)苯乙烯?丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：（1）單體預(yù)處理；（2）制備乳液；（3）固化交聯(lián)。本發(fā)明一種固化交聯(lián)苯乙烯?丙烯酸酯樹脂的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過先乳化后交聯(lián)及水性交聯(lián)劑的制備，一方面提高了樹脂的交聯(lián)密度，改善產(chǎn)品性能，另一方面，提高了交聯(lián)固化的效率并降低環(huán)境污染，綜合性能優(yōu)異。
【專利說明】
一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及樹脂制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]苯乙稀-丙稀酸酯乳液共聚物(styrene acrylicemulis1n，SAE)強(qiáng)度高，耐候性和保光性良好，被廣泛應(yīng)用于涂料、造紙、紡織、皮革等領(lǐng)域。但因其線性分子缺少交聯(lián)點(diǎn)，涂膜硬度較低，易被刮傷;熱穩(wěn)定性較差，高溫易返粘，低溫時(shí)又缺乏彈性，限制了 SAE的應(yīng)用。提高苯乙烯-丙烯酸樹脂乳液共聚物性能的直接方法就是提高其交聯(lián)度。但現(xiàn)有對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)的方法存在如下問題:1、交聯(lián)效果差，時(shí)間長;2、交聯(lián)劑為有機(jī)溶劑，環(huán)境污染嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，能夠解決現(xiàn)有交聯(lián)方法存在的上述問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟:
(1)單體預(yù)處理:將苯乙烯單體用堿液沖洗5?8次；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應(yīng)釜中加入一定量的乳化劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和亞硫酸氫鈉，然后以恒定速率滴加混合單體，滴畢，恒溫反應(yīng)一段時(shí)間，冷卻至室溫；
(3)固化交聯(lián):在連續(xù)攪拌狀態(tài)下，向步驟(2)中所得乳液中依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯，然后再以恒定速率滴加六亞甲基二異氰酸酯，滴畢，持續(xù)攪拌I?2h，得到所述固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中，所述堿液為質(zhì)量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述乳化劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和亞硫酸氫鈉的加入量分別為所述混合單體總質(zhì)量的20?30%、3?5%、8?10%和I?2% ；所述混合單體的加入速率為2?5ml/min，所述反應(yīng)溫度為70?80°C，時(shí)間為7?8h。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述乳化劑為質(zhì)量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發(fā)劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2?3的質(zhì)量比混合的混合物。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(3)中，所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的質(zhì)量比為3?5:2?3:1;所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的總質(zhì)量為所述混合單體總質(zhì)量的0.1?0.2%。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(3)中，所述六亞甲基二異氰酸酯的滴加速率為5?8ml/min。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過先乳化后交聯(lián)及水性交聯(lián)劑的制備，一方面提高了樹脂的交聯(lián)密度，改善產(chǎn)品性能，另一方面，提高了交聯(lián)固化的效率并降低環(huán)境污染，綜合性能優(yōu)異。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，具體步驟如下:
(1)單體預(yù)處理:將苯乙烯單體用質(zhì)量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液沖洗5?8次，以去除單體中的阻聚劑-對(duì)叔丁基鄰苯二酚；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應(yīng)釜中加入占混合單體總質(zhì)量20%的乳化劑、占混合單體總質(zhì)量3%的引發(fā)劑、占混合單體總質(zhì)量8%的鏈轉(zhuǎn)移劑和占混合單體總質(zhì)量1%的亞硫酸氫鈉，然后以2ml/min的恒定速率滴加混合單體，滴畢，70 °C恒溫反應(yīng)Sh，冷卻至室溫；
所述乳化劑為質(zhì)量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發(fā)劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2的質(zhì)量比混合的混合物；
(3)固化交聯(lián):在連續(xù)攪拌狀態(tài)下，向步驟(2)中所得乳液中按3:2:1的質(zhì)量比依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯，并確保聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的加入總質(zhì)量為所述混合單體總質(zhì)量的0.1%;其中，六亞甲基二異氰酸酯在前兩種物質(zhì)加完之后，以5ml/min的恒定速率滴加，滴畢，持續(xù)攪拌lh，得到所述固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0013]實(shí)施例2
一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，具體步驟如下:
(1)單體預(yù)處理:將苯乙烯單體用質(zhì)量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液沖洗5?8次，以去除單體中的阻聚劑-對(duì)叔丁基鄰苯二酚；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應(yīng)釜中加入占混合單體總質(zhì)量30%的乳化劑、占混合單體總質(zhì)量5%的引發(fā)劑、占混合單體總質(zhì)量10%的鏈轉(zhuǎn)移劑和占混合單體總質(zhì)量2%的亞硫酸氫鈉，然后以5ml/min的恒定速率滴加混合單體，滴畢，80°C恒溫反應(yīng)7h，冷卻至室溫;
所述乳化劑為質(zhì)量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發(fā)劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:3的質(zhì)量比混合的混合物；
(3)固化交聯(lián):在連續(xù)攪拌狀態(tài)下，向步驟(2)中所得乳液中按5:3:1的質(zhì)量比依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯，并確保聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的加入總質(zhì)量為所述混合單體總質(zhì)量的0.2%;其中，六亞甲基二異氰酸酯在前兩種物質(zhì)加完之后，以8ml/min的恒定速率滴加，滴畢，持續(xù)攪拌2h，得到所述固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0014]上述實(shí)施例所制備的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂，經(jīng)測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為14.6?15.8MPa，斷裂伸長率大于120%，乳液粒徑增大，粒徑分布均一，粒徑分布系數(shù)為0.089，耐水性能優(yōu)異。
[0015]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)單體預(yù)處理:將苯乙烯單體用堿液沖洗5?8次； (2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應(yīng)釜中加入一定量的乳化劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和亞硫酸氫鈉，然后以恒定速率滴加混合單體，滴畢，恒溫反應(yīng)一段時(shí)間，冷卻至室溫； (3)固化交聯(lián):在連續(xù)攪拌狀態(tài)下，向步驟(2)中所得乳液中依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯，然后再以恒定速率滴加六亞甲基二異氰酸酯，滴畢，持續(xù)攪拌I?2h，得到所述固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述堿液為質(zhì)量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述乳化劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和亞硫酸氫鈉的加入量分別為所述混合單體總質(zhì)量的20?30%、3?5%、8?10%和I?2%;所述混合單體的加入速率為2?5ml/min，所述反應(yīng)溫度為70?80°C，時(shí)間為7?8h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為質(zhì)量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑OP-1O以1:1的體積比混合的混合物；所述引發(fā)劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2?3的質(zhì)量比混合的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的質(zhì)量比為3?5:2?3:1;所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的總質(zhì)量為所述混合單體總質(zhì)量的0.1?0.2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述六亞甲基二異氰酸酯的滴加速率為5?8ml/min。
【文檔編號(hào)】C08F220/18GK105924572SQ201610451311
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】孫云
【申請(qǐng)人】太倉市東明化工有限公司