[发明专利]无皂阳离子石蜡乳液人造板防水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学领域，特别涉及一种无皂阳离子石蜡乳液人造板防水剂的制备方法。

背景技术

防水性是人造板的主要性能指标之一，国内人造板行业主要以固体石蜡或熔化石蜡作为防水添加剂，其防水原理是一种阻隔纤维与纤维之间孔隙的物理现象，这种现象能有效地改善人造板的防水性能，但同时也降低了纤维与纤维之间的结合牢度。20世纪60年代后，随着人造板制造工艺的不断改进。发达国家相继以乳化石蜡代替石蜡，不仅降低了耗蜡量，还提高了产品的质量。近年来我国对乳化石蜡的研究工作进展迅速，有些产品技术指标已经赶上或超过同类进口产品，但依然存在着乳化剂用量大，产品稳定性差，人造板力学性能下降等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种能够大幅提高人造板防水性能，且可减少石蜡乳化剂用量，提高石蜡乳液的稳定性，增加人造板的物理强度的无皂阳离子石蜡乳液人造板防水剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)首先将与水可互溶的助溶剂、苯乙烯、丙烯酸酯类单体、阳离子单体、丙烯酰胺及其衍生物和油溶性引发剂按(1-3)∶(1-2)∶(1-2)∶(1-1.6)∶(1-3)∶(0.08-0.1)的质量比加入到干燥反应器中，加热升温至70-90℃，保温3-6小时使反应器中的物质体系在25℃，含固量15％时的黏度升至160-200mPa.s，然后加入去离子水，稀释到含固量为15％，即制得带有强阳离子电荷的无皂苯丙聚合物，以其作为固体石蜡的高分子乳化剂A；

2)将高分子乳化剂A和石蜡按1-2∶1的质量比加入反应器中，加热升温至70-80℃，搅拌下熔融，待石蜡完全熔化后，加去离子水将体系稀释到含固量为30％，继续保温乳化5-30分钟，制得石蜡预乳液B，将预乳液B在20-30MPa均质后，自然冷却至室温，即制得无皂阳离子石蜡乳液人造板防水剂。

所述的与水可互溶的助溶剂为N-甲基吡咯烷酮、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上任意比例的混合物混合。

所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或一种以上任意比例的混合物。

所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵或二烯丙基二甲基氯化铵中的一种或一种以上任意比例的混合物。

所述的丙烯酰胺及其衍生物为丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或一种以上任意比例的混合物。

所述的油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰。

由于本发明制备过程不添加小分子乳化剂，乳液不易起泡，增加了乳液的稳定性，同时消除了小分子乳化剂对防水效果的影响。该乳液采用了带有强阳离子电荷的无皂苯丙聚合物作为固体石蜡的高分子乳化剂，该高分子乳化剂不仅能使石蜡形成分布均匀的乳液，有效破乳后让石蜡小分子均匀留着于人造板纤维孔隙中，达到防水的目的，同时高分子乳化剂具有较高的分子量，本身拥有良好的疏水性能，且能与人造板中的纤维产生极强的氢键作用，不仅提高了板材防水性，还可提高人造板的物理强度。

具体实施方式

实施例1：

1)首先将N-甲基吡咯烷酮、丙酮、苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺和偶氮二异丁腈按1.3∶1.7∶2∶0.2∶0.5∶0.3∶0.4∶0.5∶0.7∶1∶1.5∶0.1的质量比加入到干燥反应器中，加热升温至70℃，保温6小时使反应器中的物质体系在25℃，含固量15％时的黏度升至160mPa.s，然后加入去离子水，稀释到含固量为15％，即制得带有强阳离子电荷的无皂苯丙聚合物，以其作为固体石蜡的高分子乳化剂A；

2)将乳化剂A和石蜡按2∶1的质量比加入反应器中，加热升温至70℃，搅拌下熔融，待石蜡完全熔化后，加去离子水将体系稀释到含固量为30％，继续保温乳化30分钟，制得石蜡预乳液B，将预乳液B在30MPa均质后，自然冷却至室温，即制得无皂阳离子石蜡乳液人造板防水剂。