一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種固化交聯苯乙烯?丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：（1）單體預處理；（2）制備乳液；（3）固化交聯。本發明一種固化交聯苯乙烯?丙烯酸酯樹脂的制備方法，操作簡便，容易實現，其通過先乳化后交聯及水性交聯劑的制備，一方面提高了樹脂的交聯密度，改善產品性能，另一方面，提高了交聯固化的效率并降低環境污染，綜合性能優異。
【專利說明】
一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及樹脂制備技術領域，特別是涉及一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法。
【背景技術】
[0002]苯乙稀-丙稀酸酯乳液共聚物(styrene acrylicemulis1n，SAE)強度高，耐候性和保光性良好，被廣泛應用于涂料、造紙、紡織、皮革等領域。但因其線性分子缺少交聯點，涂膜硬度較低，易被刮傷;熱穩定性較差，高溫易返粘，低溫時又缺乏彈性，限制了 SAE的應用。提高苯乙烯-丙烯酸樹脂乳液共聚物性能的直接方法就是提高其交聯度。但現有對其進行交聯的方法存在如下問題:1、交聯效果差，時間長;2、交聯劑為有機溶劑，環境污染嚴重。

【發明內容】

[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，能夠解決現有交聯方法存在的上述問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟:
(1)單體預處理:將苯乙烯單體用堿液沖洗5?8次；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應釜中加入一定量的乳化劑、引發劑、鏈轉移劑和亞硫酸氫鈉，然后以恒定速率滴加混合單體，滴畢，恒溫反應一段時間，冷卻至室溫；
(3)固化交聯:在連續攪拌狀態下，向步驟(2)中所得乳液中依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯，然后再以恒定速率滴加六亞甲基二異氰酸酯，滴畢，持續攪拌I?2h，得到所述固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0005]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(I)中，所述堿液為質量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(2)中，所述乳化劑、引發劑、鏈轉移劑和亞硫酸氫鈉的加入量分別為所述混合單體總質量的20?30%、3?5%、8?10%和I?2% ；所述混合單體的加入速率為2?5ml/min，所述反應溫度為70?80°C，時間為7?8h。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述乳化劑為質量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2?3的質量比混合的混合物。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(3)中，所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的質量比為3?5:2?3:1;所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的總質量為所述混合單體總質量的0.1?0.2%。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(3)中，所述六亞甲基二異氰酸酯的滴加速率為5?8ml/min。
[0010]本發明的有益效果是:本發明一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，操作簡便，容易實現，其通過先乳化后交聯及水性交聯劑的制備，一方面提高了樹脂的交聯密度，改善產品性能，另一方面，提高了交聯固化的效率并降低環境污染，綜合性能優異。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]本發明實施例包括:
實施例1
一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，具體步驟如下:
(1)單體預處理:將苯乙烯單體用質量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液沖洗5?8次，以去除單體中的阻聚劑-對叔丁基鄰苯二酚；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應釜中加入占混合單體總質量20%的乳化劑、占混合單體總質量3%的引發劑、占混合單體總質量8%的鏈轉移劑和占混合單體總質量1%的亞硫酸氫鈉，然后以2ml/min的恒定速率滴加混合單體，滴畢，70 °C恒溫反應Sh，冷卻至室溫；
所述乳化劑為質量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2的質量比混合的混合物；
(3)固化交聯:在連續攪拌狀態下，向步驟(2)中所得乳液中按3:2:1的質量比依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯，并確保聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的加入總質量為所述混合單體總質量的0.1%;其中，六亞甲基二異氰酸酯在前兩種物質加完之后，以5ml/min的恒定速率滴加，滴畢，持續攪拌lh，得到所述固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0013]實施例2
一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，具體步驟如下:
(1)單體預處理:將苯乙烯單體用質量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液沖洗5?8次，以去除單體中的阻聚劑-對叔丁基鄰苯二酚；
(2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應釜中加入占混合單體總質量30%的乳化劑、占混合單體總質量5%的引發劑、占混合單體總質量10%的鏈轉移劑和占混合單體總質量2%的亞硫酸氫鈉，然后以5ml/min的恒定速率滴加混合單體，滴畢，80°C恒溫反應7h，冷卻至室溫;
所述乳化劑為質量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑0P-10以1:1的體積比混合的混合物;所述引發劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:3的質量比混合的混合物；
(3)固化交聯:在連續攪拌狀態下，向步驟(2)中所得乳液中按5:3:1的質量比依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯，并確保聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的加入總質量為所述混合單體總質量的0.2%;其中，六亞甲基二異氰酸酯在前兩種物質加完之后，以8ml/min的恒定速率滴加，滴畢，持續攪拌2h，得到所述固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
[0014]上述實施例所制備的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂，經測試，其拉伸強度為14.6?15.8MPa，斷裂伸長率大于120%，乳液粒徑增大，粒徑分布均一，粒徑分布系數為0.089，耐水性能優異。
[0015]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)單體預處理:將苯乙烯單體用堿液沖洗5?8次； (2)制備乳液:向帶加熱攪拌裝置的反應釜中加入一定量的乳化劑、引發劑、鏈轉移劑和亞硫酸氫鈉，然后以恒定速率滴加混合單體，滴畢，恒溫反應一段時間，冷卻至室溫； (3)固化交聯:在連續攪拌狀態下，向步驟(2)中所得乳液中依次加入聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯，然后再以恒定速率滴加六亞甲基二異氰酸酯，滴畢，持續攪拌I?2h，得到所述固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。2.根據權利要求1所述的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述堿液為質量濃度為3?5%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。3.根據權利要求1所述的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述乳化劑、引發劑、鏈轉移劑和亞硫酸氫鈉的加入量分別為所述混合單體總質量的20?30%、3?5%、8?10%和I?2%;所述混合單體的加入速率為2?5ml/min，所述反應溫度為70?80°C，時間為7?8h。4.根據權利要求1所述的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為質量濃度為15%的聚乙烯醇溶液和乳化劑OP-1O以1:1的體積比混合的混合物；所述引發劑為亞硫酸鉀;所述鏈轉移劑為巰基乙酸;所述混合單體為步驟(I)中處理后的苯乙烯和丙烯酸正丁酯以1:2?3的質量比混合的混合物。5.根據權利要求1所述的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的質量比為3?5:2?3:1;所述聚乙烯醇單甲醚，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯的總質量為所述混合單體總質量的0.1?0.2%。6.根據權利要求1所述的固化交聯苯乙烯-丙烯酸酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述六亞甲基二異氰酸酯的滴加速率為5?8ml/min。
【文檔編號】C08F220/18GK105924572SQ201610451311
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】孫云
【申請人】太倉市東明化工有限公司