[发明专利]一种提高反相乳液体系稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种提高反相乳液体系稳定性的方法，步骤为：(1)将油性液体和乳化剂混合均匀得到油相；(2)将单体、两亲性阳离子聚合物与水混合得到水相；(3)将水相、引发剂与油相混合形成预乳液，再进行反相乳液聚合。本发明在反相乳液体系中引入含疏水和亲水基团的两亲性阳离子聚合物，增加了体系两相的相互作用，从而提高W/O乳液的稳定性，同时体系中引入的两亲性阳离子聚合物也具有阳离子水溶性聚合物的作用，对产品的应用也有促进作用。

技术领域

本发明涉及乳液聚合领域，具体涉及一种提高反相乳液体系稳定性的方法。

背景技术

自从Vanderhoff等(Vanderhoff J W.ACS,1962,34:32)在1962年以有机溶剂为介质，首先进行了水溶性单体的反相乳液聚合之后，反相乳液聚合就引起了人们极大的兴趣。反相乳液聚合是将水溶性单体溶于水，借助于低HLB值乳化剂分散于非极性液体中，形成“油包水”(W/O)型乳液，经引发反应而进行的聚合。此反应在获得高反应速率的同时，能获得高分子量的产物；反应体系为分散体系，易于传热，便于实现连续化操作。

反相乳液聚合的关键是获得稳定的反相乳液，反相乳液体系的稳定性对聚合和产品都有十分重要的影响。反相乳液是热力学不稳定体系，它的稳定性比传统的“水包油”乳液差，主要是因为非极性液体的介电常数低，导致体系内由静电作用产生稳定性的影响大大减小；同时分散相和连续相存在较大的密度差，使W/O乳液有分层的推动力。W/O乳液分层后将很大程度限制乳液的使用场合，影响W/O乳液应用的操作难易程度及生产效率，也影响最终产品的性能。

近年来，关于反相乳液聚合乳液稳定性方面也有不少研究，大都集中在通过改变反应条件(如油水比、乳化剂种类和含量、单体组成等)来达到W/O乳液稳定的最优条件，但乳液的稳定性有限，放置一段时间会有明显的分层现象。许多专利也公开了其他提高W/O乳液稳定性的方法。如公开号为CN103131398A的中国专利文献中使用有机酸酯类表面活性剂作主乳化剂来降低油水两相界面的张力，有机酸酰胺作助乳化剂来加强体系的乳化润湿能力，同时使用氧化钙提高储备碱度，脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂作润湿反转剂，从而改善W/O乳液的稳定性，但这种方法成本高，且体系中组分太多很难控制比例。欧洲专利EP904773A中在水相中加入高浓度的无机电解质，形成更稳定的W/O乳液，但高浓度无机电解质的引入使得工业化生产困难。公开号为CN1437645A的中国专利文献中在乳化前在油相中添加一种能被官能化的聚合物，然后用磺化剂对聚合物进行官能化，从而为乳液提供额外的稳定性，此方法使用浓硫酸作磺化剂，然后使用氨水调节pH值，这使得磺化作用和调节pH值难以同时达到效果，操作失败率高。美国专利US5927404A中应用新型固体物来稳定W/O乳液，但这种新型固体物需满足不溶于油水两相、带亲油基团、有电荷分布、尺寸极小的特征，使用成本高。

以上方法都是对W/O乳液稳定性的改进，但目前大多方法过程复杂、操作性难、成本较高，不能得到很好的应用。

发明内容

本发明在反相乳液体系中引入含疏水和亲水基团的两亲性阳离子聚合物，增加了体系两相的相互作用，从而提高W/O乳液的稳定性，同时体系中引入的两亲性阳离子聚合物也具有阳离子水溶性聚合物的作用，对产品的应用也有促进作用。

具体技术方案如下：

一种提高反相乳液体系稳定性的方法，步骤如下：

(1)将油性液体和乳化剂混合均匀得到油相；

(2)将单体、两亲性阳离子聚合物与水混合得到水相；

(3)将水相、引发剂与油相混合形成预乳液，再进行反相乳液聚合。

作为优选，步骤(1)中，所述的油性液体为液体石蜡、抽余油、环己烷、己烷、庚烷中的至少一种，油性液体与水相中水的重量比为0.5～2:1。进一步优选，油性液体与水的重量比为1:1。