[发明专利]一种纳米醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液制备方法，属于高分子合成领域。该共聚乳液用于木材加工，织物粘合，包装材料和建筑装饰领域。

技术背景

醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，就是采用醋酸乙烯与丙烯酸酯共聚来提高乳液的性能，其中丙烯酸酯单体可以根据性能需要而进行选择，通常加入一定量的甲基丙烯酸作为功能性单体以提高乳液稳定性，漆膜耐热性，而得的共聚乳液。由于聚醋酸乙烯及其共聚乳液具有水分散，无毒，环境友好；对多孔材料如木材，纸张，棉布，陶瓷等具有很强的粘结力的优点，因此广泛地用于木材加工，织物粘合，包装材料，建筑装饰等领域，具有广泛的用途。

醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液的制备可以采用常规的乳液聚合方法，在水，乳化剂，单体，引发剂和分散稳定剂存在下，一定温度下聚合即可制得。通常制备得到的乳液粒径在数百纳米至微米之间，因此常常被成为白乳胶。随着技术的进步，乳液的粒径越来越小，纳米乳液在应用上具有独特的优势，粒子越小，堆积越紧密，因而聚合物纳米水分散体制备的涂料其涂膜的光泽和硬度更高，平整性更好；同时粒子越小，对底材渗透性越好，可大大提高涂膜的附着力；另外聚合物纳米水分散体的稳定性更好，可大大减少乳化剂的用量，提高涂膜的耐水性、耐溶剂性；聚合物纳米水分散体的粒径小，可直接用于填料和颜料的研磨，解决了传统乳液涂料使用水溶性树脂研磨颜填料带来的耐水性、耐溶剂性差的缺陷。因此纳米乳液的研制越来越受到重视。醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液的纳米制备技术，将能够提升醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液在胶黏剂，建筑内墙涂料等领域的应用性能。

纳米乳液在粘结力，与颜料等的亲和性等方面表现出了优异的性能。目前在纯丙烯酸酯乳液，或者其他改性丙烯酸酯乳液如聚氨酯改性丙烯酸酯乳液等方面均已实现了纳米化，并且获得了良好应用，但是醋酸乙烯及其共聚乳液由于醋酸乙烯单体的特殊性还没有实现纳米化。主要的原因是：第一，跟丙烯酸酯单体相比醋酸乙烯单体在水中具有比较大的溶解性，因此聚合过程中的水相成核是不可忽视的成核方式之一，即使是采用种子乳液聚合方法，种子聚合过程完成后，随着单体的加入，仍然有新的成核，正因为有新的成核存在，如果新的成核不能吸附足够的分散稳定剂而稳定的话，将导致粒子的粒径增加。第二，醋酸乙烯单体由于有醋酸根的存在，因此导致该单体的引发活性较低，但是一旦生成增长自由基，由于酯键的存在不能稳定生成的自由基，因此导致增长自由基具有非常高的反应活性，容易向单体，聚合物链，分散稳定剂上转移，从而导致粒子的分散稳定性变差，粒径增加。

醋酸乙烯乳液聚合研究的工作，加拿大专利CA616750D，报道了醋酸乙烯乳液聚合方法，通过改变配方可以得到不同粒径的乳液。CA1153141，WO84/00621也报道了含有醋酸乙烯乳液作为涂料的聚合及应用。但是，由于醋酸乙烯单体的特殊性，使得在制备纳米尺度范围乳液的时候还存在一定的困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种纳米醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液的制备方法，其特点为：固含量为35-50％，乳液粒径为100nm以下，储存稳定性良好，钙离子稳定性良好。

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料分数除特殊说明外，均为重量百分数。

纳米醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液的制备方法的起始原料由以下组分组成：

醋酸乙烯                            25-35份

(甲基)丙烯酸酯                      5-15份

甲基丙烯酸                          1-1.5份

烷基醇                              0.1-1份

表面活性剂                          0.1-3份

可聚合表面活性剂                    0.1-1份

链转移剂                            0.01-1.5份

引发剂                              0.5-2份

pH稳定剂                            0.2-0.5份

水                                  55-65份

中和剂                                0.5-1份

并按下述工艺步骤及工艺参数制备：

(1)种子乳液的制备