核殼結構苯丙微乳液的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種微乳液的制備領域。本發明的目的是提供一種核殼結構苯丙微乳液制備方法，采用半連續預乳化種子微乳液聚合法制備，由三個步聚完成：1）種子微乳液的制備；2）預乳化殼單體；3）核殼聚合。本發明的有益效果是：采用本方法可制得具有核殼結構的苯丙微乳液。
【專利說明】核殼結構苯丙微乳液的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微乳液的制備領域。
【背景技術】
[0002]苯丙微乳液的研究領域，國內外學者的研究工作主要集中在以下方面:
①乳化體系的改進:在傳統苯丙乳液聚合中，所使用的常規乳化劑以物理吸附的方式附著在乳膠粒表面，從而實現乳液體系的穩定性。這種常規乳化劑分子容易受外界環境的影響發生解吸，結果引起乳膠粒碰撞凝聚，而且乳液成膜后，乳化劑分子殘留在聚合物固體中，可以在聚合物內發生遷移造成聚合物膜的耐水性下降。
[0003]一方面反應型乳化劑的特點是乳化劑分子可以與單體共聚而永久鍵合到乳膠分子中，這種鍵合具有以下優點:①乳化劑分子不會遷移而導致膠乳凝聚，而且在乳液成膜或固體粉末后乳化劑分子依然附著在粒子表面，使粒子可重新分散于水中；②反應型乳化劑用量適當時，提高了反應活性，聚合后的水相中就不存在乳化劑分子，從而加快了成膜速度；③可以提高膠膜的耐水性。
[0004]②聚合方法的改進:隨著乳液聚合工藝的發展，涌現出單體預乳化技術、種子乳液聚合技術、核/殼乳液聚合技術、無皂乳液聚合技術以及乳液互穿聚合物網絡技術(LINP)等許多先進的聚合工藝。
[0005]1990年，Puig等通過半連續滴加法,在0/W型微乳液中開展了苯乙烯與丙烯酸單體的共聚研究，得到了直徑約為21nm的球形單分散微乳液膠粒，但其最終單體轉化率僅為60%。徐相凌等采用種子乳液聚合法，用Y射線引發苯乙烯聚合，得到粒徑在30 nm左右、固含量較高的超微膠乳。汪長春`等則采用一種改進的微乳液聚合法，合成了高固含量的丙烯酸酯超微膠乳，其中乳化劑用量為單體總量的4%~8%，助乳化劑用量為單體總量的4%~8%，引發劑用量為單體總量的0.2%~0.3%，制得的超微膠乳固含量(質量分數)可達40%以上，膠乳粒徑為20~40nm。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種核殼結構苯丙微乳液制備方法，采用半連續預乳化種子微乳液聚合法制備，由以下三個步聚完成:
I)種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規定量的去離子水中充分分散。稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液。稱取一定量的引發劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液。水浴升溫至75°C，向反應器中加入1/3的引發劑，反應15min后，微乳液從無色透明狀態逐漸變為藍色透明液體，說明微乳液聚合反應正在進行。繼續向反應器中滴加剩余核單體和引發劑。控制滴加速度，將其在規定時間內滴加完畢。然后在75°C保溫lh，得到藍色透明的種子微乳液。
[0007]2)預乳化殼單體:稱取規定量的乳化劑，在規定量的去離子水充分分散。稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預乳化30min，得到預乳化液。
[0008]3)核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預乳化殼單體和引發劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢，保溫I~1.5h，氨水調pH值至6~7，降溫出料。
[0009]本發明的有益效果是:采用本方法可制得具有核殼結構的苯丙微乳液。
【具體實施方式】
[0010]核殼結構苯丙微乳液的制備方法，特征在于:采用半連續預乳化種子微乳液聚合法制備，共分三步:
I)種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規定量的去離子水中充分分散。稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液。稱取一定量的引發劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液。水浴升溫至75°C，向反應器中加入1/3的引發劑，反應15min后，微乳液從無色透明狀態逐漸變為藍色透明液體，說明微乳液聚合反應正在進行。繼續向反應器中滴加剩余核單體和引發劑。控制滴加速度，將其在規定時間內滴加完畢。然后在75°C保溫lh，得到藍色透明的種子微乳液。
[0011]2)預乳化殼單體:稱取規定量的乳化劑，在規定量的去離子水充分分散。稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預乳化30min，得到預乳化液。
[0012]3)核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預乳化殼單體和引發劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢 ，保溫I~1.5h，氨水調pH值至6~7，降溫出料。
【權利要求】
1.核殼結構苯丙微乳液的制備方法，其特征在于:采用半連續預乳化種子微乳液聚合法制備，共分三步: ⑴種子微乳液的制備:水浴升溫至60~70°C，稱取規定量的乳化劑，緩沖劑加入到四口瓶中，在規定量的去離子水中充分分散；稱取定量的核單體(軟、硬單體)混合均勻，將其總量的1/5加入到上述四口瓶中，使之形成透明的微乳液；稱取一定量的引發劑過硫酸鉀，用少量去離子水配制成溶液，水浴升溫至75°C，向反應器中加入1/3引發劑，反應15min后，微乳液從無色透明狀態逐漸變為藍色透明液體；繼續向反應器中滴加剩余核單體和引發劑，控制滴加速度，將其在規定時間內滴加完畢；然后在75°C保溫lh，得到藍色透明的種子微乳液； ⑵預乳化殼單體:稱取規定量的乳化劑，在規定量的去離子水充分分散；稱取殼單體(軟、硬、功能性單體)加入乳化劑的水溶液中，在一定攪拌速度下預乳化30min，得到預乳化液； ⑶核殼聚合:向種子微乳液體系中緩慢滴加預乳化殼單體和引發劑水溶液，控制滴加速度，2h滴加完畢，保溫I~1.5h，氨`水調pH值至6~7，降溫出料。
【文檔編號】C08F212/08GK103864974SQ201210542484
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優先權日:2012年12月14日
【發明者】程萬遠, 王晶, 李小莉 申請人:哈爾濱六環涂料化工有限公司