一种高分子附聚胶乳的制备方法及其应用技术
阅读说明：本技术 一种高分子附聚胶乳的制备方法及其应用技术 (Preparation method and application technology of polymer agglomerated latex ) 是由 张东梅 李永华 邵维彧 魏丽娟 唐明 肖大君 李秉荣 武天希 韩丽君 范铁军 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高分子附聚胶乳的制备方法及其应用。其中高分子附聚剂是以丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的为原料,按一定配比量配制成混合单体,在反应初期,加入部分混合单体、乳化剂和去离子水于反应釜中,并充分搅拌混匀,升温至50-70℃,在该温度稳定后,连续加入剩余的丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的混合单体及乳化剂、引发剂溶液,在该温度反应3-5小时后得到乳白色乳液即为附聚剂。再将高分子附聚剂和乳化剂、去离子水配成均匀的乳液,然后加入到待附聚胶乳中搅拌混合,半小时后可使待附胶乳的有效粒径由80-110nm增大至280-330nm。(The invention provides a preparation method and application of polymer agglomerated latex. The polymer agglomerant is prepared by using ethyl acrylate and methyl methacrylate as raw materials, preparing a mixed monomer according to a certain proportion, adding part of the mixed monomer, an emulsifier and deionized water into a reaction kettle at the initial stage of reaction, fully stirring and uniformly mixing, heating to 50-70 ℃, continuously adding the rest of the mixed monomer of ethyl acrylate and methyl methacrylate, the emulsifier and an initiator solution after the temperature is stable, and reacting at the temperature for 3-5 hours to obtain a milky emulsion, namely the agglomerant. Then the polymer agglomerant, the emulsifier and the deionized water are prepared into uniform emulsion, and then the uniform emulsion is added into the latex to be agglomerated to be stirred and mixed, and after half an hour, the effective particle size of the latex to be attached can be increased from 80-110nm to 280-330 nm.)
技术领域
本发明涉及一种高分子附聚胶乳的制备方法及其应用技术，尤其涉及一种使用高分子附聚法将小粒子橡胶胶乳制备成大粒径橡胶胶乳的方法。
背景技术
聚丁二烯胶乳在一般聚合过程中实现粒径放大时，至少需要40h以上。为了缩短胶乳反应时间、增大粒径，现在工业上采用附聚放大的工艺方法，即先合成出小粒径的胶乳，然后再用各种附聚方法将小粒径的胶乳增大。这种附聚方法有多种，如冷冻附聚法、压力附聚法、机械搅拌附聚法、化学附聚法、高分子胶乳附聚法等。高分子附聚法与其他附聚等相比，其他方法对附聚设备要求较高，附聚条件苛刻，且粒径不易控制，而高分子附聚法是合成一种合适的高分子附聚剂，将其与待附聚胶乳在常温下经通过均匀搅拌就可以实现粒径增大。本发明中附聚方法简单，粒径增大容易控制，附聚后胶乳稳定性较好，可在工业化装置上应用。
CN 103044580A公开了一种合成高分子附聚剂的合成方法，其方法是采用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和苯乙烯为原料，再加入碳酸氢钠、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、十二烷基硫醇等助剂，在50-70℃下，聚合1-4小时，将温度升高至70-85℃，再搅拌0.5-2小时反应结束。
CN102321211 A公开了一种丙烯酸酯类附聚剂，附聚剂的有效组分为丙烯酸酯和不饱和酸，丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或其混合单体，不饱和酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。在复配乳化剂和去离子，在60-85℃下，加入引发剂,保温反应6-8小时反应结束。
CN102115506 A公开的高分子附聚剂是丙烯酸烷基酯和羧基单体的共聚物，在制备过程中采用一段水溶性引发剂引发和二段油溶性引发剂引发，并用交联剂调节附聚剂的平均粒径，用来制备大粒径胶乳。
青岛科技大学的杨瑞蒙的文章采用的是EA和亚甲基丁二酸为原料，加入乳化剂、引发剂等助剂，氮气保护下升温至75℃开始反应。转化率达到要求后降温出料，即制得附聚剂胶乳。
以上技术在附聚时，有的将高分子附聚剂直接滴加在待附聚胶乳中，有的先将待附聚胶乳皀化后再将高分子附聚剂滴加附聚，本发明采用的是在附聚前先将高分子附聚剂进行皀化，再制备附聚胶乳的技术，该技术制备的附聚胶乳稳定性好，粒径尺寸等在附聚半小时就可达稳定状态。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种高分子附聚胶乳的制备方法及其应用技术，尤其涉及一种使用高分子附聚法将小粒子橡胶胶乳制备成大粒径橡胶胶乳的方法。为实现本发明的上述目的，采用以下技术方案。
一种高分子附聚剂乳液，按照以下重量百分比的原料组成：
去离子水 100％
乳化剂 0.5-2％
高分子附聚剂 1-20％。
所述高分子附聚剂按照以下重量百分比的原料组成：
所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钾或歧化松香酸钾。
所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸钠。
所述的高分子附聚剂乳液的应用,是将高分子附聚剂乳液与待附聚胶乳按照以下重量百分比的原料组成：
高分子附聚剂乳液干基 0.5-2％
待附聚胶乳干基 100％。
具体包括如下步骤：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、乳化剂、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至70℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，乳化剂和引发剂配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂；
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份乳化剂，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀，得到高分子附聚剂乳液，然后计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚剂的干基量；
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比0.5-2:100加入到待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。
附聚后的胶乳在常温下搅拌半小时，待附胶乳的有效粒径由80-110nm增大至280-330nm。
本发明的有益效果
本发明工艺简单,常温和普通搅拌即可实现,附聚后的胶乳具有非常好的稳定性,放置半小时至一个月内胶乳粒径、表面张力、机械稳定性等基本没有太大变化,附聚后80—110nm小粒径胶乳占10-50％,40-600nm大粒径胶乳占50-90％，通过调整高分子附聚胶乳的加入量，可以有效的调节产品的光泽度及冲击强度，制备具有优异物理性能的ABS树脂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细具体的说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例，也不应视为对本发明的限制。
实施例1：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至70℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，十二烷基苯磺酸钠和过硫酸钠配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份十二烷基苯磺酸钠，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚剂的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比0.8:100加入到粒径为102.5nm的待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为280nm。
实施例2：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、油酸钾,丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至70℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，油酸钾和过硫酸钠配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份油酸钾，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比1:100加入到粒径为102.5nm待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为295nm。
实施例3：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、歧化松香酸钾,丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯等，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至70℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，歧化松香酸钾和过硫酸钠配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份歧化松香酸钾，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比1:100加入到粒径为102.5nm的待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为305nm。
实施例4：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、十二烷基苯磺酸钠,丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至65℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，十二烷基苯磺酸钠和过硫酸钠配制的水溶液,在2.5小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份十二烷基苯磺酸钠，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚剂的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比1.2:100加入到粒径为102.5nm待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为320nm。
实施例5：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、十二烷基苯磺酸钠,丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至63℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，十二烷基苯磺酸钠和过硫酸钠配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌3小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份十二烷基苯磺酸钠，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比1.5:100加入到粒径为102.5nm待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为325nm。
实施例6：
(1)合成高分子附聚剂
将去离子水、十二烷基苯磺酸钠,丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合单体，按一定配比量加入到反应釜中，充分搅拌乳化，升温至70℃,在该温度稳定后，将丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按一定配制的混合单体，十二烷基苯磺酸钠和过硫酸钠配制的水溶液,在2小时内连续匀速加入反应釜中，加料结束后在该温度继续搅拌2小时反应结束，得到乳白色乳液即为高分子附聚剂。
(2)高分子附聚剂皂化
在100份去离子水中，加入1份十二烷基苯磺酸钠，充分溶解后，加入5-20份高分子附聚剂，搅拌均匀。计算该高分子附聚剂乳液中高分子附聚的干基量。
(3)称取高分子附聚剂乳液，按干份数比1.8:100加入到粒径为102.5nm待附聚胶乳中,快速搅拌均匀后，再缓慢搅拌30分钟出料。测试粒径，有效粒径为330nm。