[发明专利]一种双键化香草醇改性苯丙乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双键化香草醇改性苯丙乳液及其制备方法，首先以甲基丙烯酸酐为双键化改性试剂，以生物质原料香草醇分子结构中的羟基为改性位点，通过酯化反应对香草醇进行双键化改性，制备出双键化香草醇。以双键化香草醇作为传统苯丙乳液制备过程中使用的石油基毒性单体苯乙烯的替代物，通过细乳液聚合法与丙烯酸丁酯发生自由基共聚，制备出双键化香草醇改性苯丙乳液。本发明采用改性天然产物双键化香草醇替代传统苯丙乳液制备过程中所使用的石油基毒性单体苯乙烯，制备出双键化香草醇改性苯丙乳液。改性苯丙乳液与传统苯丙乳液相比，具有生产原料可再生，来源广泛，成本低廉，安全环保，挥发性低，乳液VOC含量低，对周围环境及人体危害性小。

技术领域

本发明属于制备生物质材料改性苯丙乳液的技术领域，具体涉及一种双键化香草醇改性苯丙乳液及其制备方法。

背景技术

苯丙乳液是一种使用最广泛的聚丙烯酸酯乳液，其合成的原料主要包括苯乙烯和丙烯酸酯单体，可通过乳液聚合法制得多种产品。苯丙乳液具有成膜性好，成膜硬挺度高，乳胶膜耐光、耐老化，原料来源广泛、成本低廉等优点，广泛应用于胶粘剂、涂料、织物整理剂、皮革涂饰剂及造纸施胶剂等领域。但是，苯丙乳液在制备过程中需要使用大量苯乙烯单体，苯乙烯主要来源于不可再生的石化资源，同时其具有一定的毒性和潜在致癌性，对人体健康以及施工周围环境具有较大的影响。据世界卫生组织国际癌症研究机构2017年10月27日公布的致癌物清单初步整理参考中，苯乙烯在2B类致癌物清单中，这使得苯乙烯的应用受到了进一步的限制，严重影响了下游产品的生产及应用。与此同时，苯乙烯极易挥发，在常温条件下就具有高的挥发速率，复合材料加工行业的新释放标准也将苯乙烯划分为一种高挥发性有机物（VOC）和有害的空气污染物（HAP），这使得苯丙乳液在使用过程中具有高VOC含量，严重影响人体健康以及污染施工周围环境。改性生物质材料具有来源广泛，绿色环保，可再生等性能优势。双键化香草醇作为一种改性生物质材料，可以甲基丙烯酸酐为双键化改性试剂，对生物质原料香草醇进行双键化改性而制得，目前已应用于部分高分子材料的制备当中。

基于以上问题，本发明提出采用改性生物质材料双键化香草醇替代传统苯丙乳液制备过程中所使用的石油基毒性单体苯乙烯，通过细乳液聚合法与丙烯酸酯单体共聚，制备出双键化香草醇改性苯丙乳液。双键化香草醇改性苯丙乳液具有较低的VOC含量，生产原料安全环保、来源广泛、可再生、挥发性低，从而有效克服了传统苯丙乳液在使用过程中存在的VOC含量高，对周围环境及人体存在危害等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种双键化香草醇改性苯丙乳液及其制备方法，即以双键化香草醇作为传统苯丙乳液制备过程中使用的石油基毒性单体苯乙烯的替代物，通过细乳液聚合法与丙烯酸丁酯发生自由基共聚，制备出双键化香草醇改性苯丙乳液。改性苯丙乳液与传统苯丙乳液相比，具有生产原料安全环保、来源广泛、可再生、挥发性低，产品具有低的VOC含量，使用过程中对周围环境及人体危害性小等诸多性能优势。

一种双键化香草醇改性苯丙乳液的制备方法，包括以下步骤，以下均按质量份数：

（1）将0.145-0.160份的十二烷基硫酸钠、0.08-0.10份的支链仲醇聚氧乙烯醚和0.30-0.35份的正丁醇加入到24-25份的去离子水中，搅拌溶解至均匀透明的溶液，然后向溶液加入双丙酮丙烯酰胺，搅拌至完全溶解；

（2）将2.0-3.0份的步骤一制得的双键化香草醇，7.0-8.0份的丙烯酸丁酯以及0.40-0.50份的甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，然后将混合物加入到步骤（1）配制的表面活性剂水溶液中，超声处理制得均一稳定的预乳化液；