室溫自交聯丙烯酸乳液及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種室溫自交聯丙烯酸乳液及其制備方法，該乳液包括如下組分：水、苯乙烯、乙烯基類單體、功能單體、交聯單體、乳化劑和引發劑。該制備方法包括如下步驟：制備單體預乳化液一、制備單體預乳化液二、將pH緩沖劑、乳化劑、水和引發劑混合后，加入部分單體預乳化液一、反應后加入剩余單體預乳化液一和剩余的引發劑，反應后加入交聯單體，得到產品。本發明專利技術的水性丙烯酸涂料成膜不需要添加任何成膜助劑或助溶劑。本涂料能夠有效的阻礙小分子或小分醇的運動，可以加入高含量的常用醇類溶劑。以水性丙烯酸酯乳液為主要成膜物質，使整個水性油墨具有高附著力、成膜干爽，能夠滿足水性油墨的物理性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種室溫自交聯丙烯酸乳液及其制備方法，屬于水性油墨制造的

技術介紹
油墨是以高分子樹脂作為連接料，通過加入分散穩定的顏料，使油墨印刷富有穩定色彩的圖案，水性油墨由于不含有易揮發的溶劑，減少了有害氣體的排放，大大提高人們的安全利益，水性油墨漸漸取代溶劑型油墨，在煙、酒、食品、醫藥、兒童玩具等要求非常嚴格的印刷包裝產品，但是與溶劑型油墨相比，水性油墨在印刷過程中干燥速度慢，嚴重影響印刷效率，嚴重制約了水性油墨的應用而無法取代溶劑型油墨。通過在水性油墨的水性高分子樹脂中加入溶劑，例如用乙醇、丙醇、異丙醇進行稀釋，可以提高水性油墨的印刷干燥效率。目前國內市場大部分水性丙烯酸樹脂屬于單組份體系，分子間只存在氫鍵、范德華力等物理鍵能，不能產生化學鍵，所以其抗水、耐醇稀釋性都很差，會出現變稠或凝膠破乳的現象，并且大多數企業加入醇類溶劑，都是和一定比例的水先混溶，降低醇類溶劑的濃度，這樣又增加了水的含量，導致印刷效果不佳。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種室溫自交聯丙烯酸乳液及其制備方法。本專利技術是通過以下技術方案實現的：第一方面，本專利技術提供了一種室溫自交聯丙烯酸乳液，其包括按重量百分數計的如下組分：所述乳化劑由陰離子乳化劑和非離子乳化劑組成。作為優選方案，所述乙烯基類單體選自甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸異辛酯中的至少一種。作為優選方案，所述功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸、苯乙烯中的至少一種。作為優選方案，所述交聯單體選自羥乙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、2-[(2-甲基-1-氧基-2-丙烯基)氧]乙基-3-氧基丁酸酯和乙二胺中的一種。作為優選方案，所述陰離子乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、硬脂酸鈉鹽、十二烷基苯磺酸鈣鹽、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、改性月桂醇基硫酸鈉中的至少一種。作為優選方案，所述非離子乳化劑選自MX-188、N40、T-20中的至少一種。作為優選方案，所述引發劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的至少一種。作為優選方案，所述pH緩沖劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸氫鉀的至少一種。第二方面，本專利技術還提供了一種如前述的室溫自交聯丙烯酸乳液的制備方法，其包括如下步驟：將0.2～0.3倍量的乳化劑和0.2倍量的水混合進行預乳化后，加入半量的功能單體，混勻后，得到的單體預乳化液一；將0.2～0.3倍量的乳化劑和0.2倍量的水混合進行預乳化后，加入0.45～0.485倍量的功能單體，混勻后，得到單體預乳化液二；在底料中加入pH緩沖劑、剩余的乳化劑和剩余的水，在80℃下加入0.15～0.25倍量的引發劑，反應后加入0.03～0.1倍量的單體預乳化液一，進行反應直至體系明顯呈藍色；加入剩余的單體預乳化液一、0.375倍～0.425倍量的引發劑，在80℃下進行反應后，加入單體預乳化液二以及剩余的引發劑，在80℃下進行保溫后，降溫至40℃，將pH值調節至4.0～5.0，加入交聯單體，再次調節pH值至7.0，過濾出料。作為優選方案，所述交聯單體的加入方式為滴加，且控制滴速為0.10～0.15g/min。與現有技術相比，本專利技術在聚合物中引入自交聯單體羥乙基丙烯酰胺HEAA，交聯機理是基于在N上的SN2反應進行脫醇交聯，因此不會產生交聯釋放醛類的問題，由于存在網狀結構，其抗粘結、拉伸強度等物理性能得到極大的改善。同其它交聯單體相比，不需要外加交聯劑和高溫烘烤，其交聯溫度更低、速度快、附著力更好、產品性能更加。同時，這是一種水溶性單體，在乳膠粒表面的交聯可以有效改善低Tg丙烯酸乳液的發粘問題。因此，本專利技術具有以下優點：本專利技術的水性丙烯酸涂料成膜不需要添加任何成膜助劑或助溶劑。本涂料能夠有效的阻礙小分子或小分醇的運動，可以加入高含量的常用醇類溶劑。以水性丙烯酸酯乳液為主要成膜物質，使整個水性油墨具有高附著力、成膜干爽，能夠滿足水性油墨的物理性能。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。實施例1本實施例涉及一種本實施例丙烯酸乳液采用以下組分及含量的原料進行制備：上述水性丙烯酸乳液按以下工藝步驟制備：投料：將兩個反應釜沖洗干凈后，按照配方配比分別加入B、C組分作為預乳化液，打開攪拌在800rpm使其攪拌均勻，之后保持轉速250rpm，取出B組分5g作為種子，同時將兩份40％的D部分分別加入B、C預乳化液中。將組分A作為底料，升溫至80℃，底料中加入引發劑10％的E，5分鐘加入種子乳液保溫30min，開始滴加預乳化液B組分約1h，再保溫1h，再滴加加入C組分約1h，保溫2h后降溫至40℃，在PH為4～5加入F攪拌20min。再加入氨水中和至pH＝7。性能評價：固含42.7％粘度(涂四杯)14.5秒成膜OK耐乙醇稀釋最多可加入70％耐乙醇、無增稠現象耐異丙醇稀釋加異丙醇稀釋一倍、無增稠現象耐丙醇稀釋加丙醇稀釋一倍、無增稠現象實施例2本實施例丙烯酸乳液采用以下組分及含量的原料進行制備：上述水性丙烯酸乳液按以下工藝步驟制備：投料：將兩個反應釜沖洗干凈后，按照配方配比分別加入B、C組分作為預乳化液，打開攪拌在800rpm使其攪拌均勻，之后保持轉速250rpm，取出B組分5g作為種子，同時將兩份40％的D部分分別加入B、C預乳化液中。將組分A作為底料，升溫至80℃，底料中加入引發劑10％的E，5分鐘加入種子乳液保溫30min，開始滴加預乳化液B組分約1h，再保溫1h，再滴加加入C組分約1h，保溫2h后降溫至40℃，在PH為4～5加入F攪拌20min。再加入氨水中和至pH＝7。性能評價：實施例3本實施例丙烯酸乳液采用以下組分及含量的原料進行制備：上述水性丙烯酸乳液按以下工藝步驟制備：投料：將兩個反應釜沖洗干凈后，按照配方配比分別加入B、C組分作為預乳化液，打開攪拌在800rpm使其攪拌均勻，之后保持轉速250rpm，取出B組分5g作為種子，同時將兩份40％的D組分分別加入B、C預乳化液中。將組分A作為底料，升溫至80℃，底料中加入引發劑10％的E，5分鐘加入種子乳液保溫30分鐘，開始滴加預乳化液B組分約1h，再保溫1h，再滴加加入C組分約1h，保溫2h后降溫至40℃，在PH為4～5加入F攪拌20min。再加入氨水中和至pH＝7。性能評價:固含42.5％粘度(涂四杯)14.3秒成膜OK耐異丙醇稀釋加異丙醇稀釋一倍、無增稠現象耐丙醇稀釋加丙醇稀釋一倍、無增稠現象耐乙醇稀釋可以加入70％乙醇、無增稠現象對比例1本對比例丙烯酸乳液采用以下組分及含量的原料進行制備：上述水性丙烯酸乳液按以下工藝步驟制備：投料：將兩個反應釜沖洗干凈后，按照配方配比分別加入B、C組分作為預乳化液，打開攪拌在800rpm使其攪拌均勻，之后保持轉速250rpm，取出B組分5g作為種子，同時將兩份40％的D組分分別加入B、C預乳化液中。將組分A作為底料，升溫至80℃，底料中加入引發劑10％的E，5分鐘加入種本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，包括按重量百分數計的如下組分：所述乳化劑由陰離子乳化劑和非離子乳化劑組成。

【技術特征摘要】
1.一種室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，包括按重量百分數計的如下組分：所述乳化劑由陰離子乳化劑和非離子乳化劑組成。2.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述乙烯基類單體選自甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸異辛酯中的至少一種。3.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸、苯乙烯中的至少一種。4.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述交聯單體選自羥乙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、2-[(2-甲基-1-氧基-2-丙烯基)氧]乙基-3-氧基丁酸酯和乙二胺中的一種。5.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述陰離子乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、硬脂酸鈉鹽、十二烷基苯磺酸鈣鹽、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、改性月桂醇基硫酸鈉中的至少一種。6.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述非離子乳化劑選自MX-188、N40、T-20中的至少一種。7.如權利要求1所述的室溫自交聯丙烯酸乳液，其特征在于，所述引發劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董海普，李珊，王玉春，
申請(專利權)人：上海維凱光電新材料有限公司，上海乘鷹新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31