[发明专利]一种丙烯酸乳液外乳化用乳化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种丙烯酸乳液外乳化用乳化剂的制备方法，该方法制备的乳化剂为亲水性大分子乳化剂。该方法是首先将一定量的溶剂升温至150‑155oC，再者将称量好的脂肪族丙烯酸酯（NCA）、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸和引发剂的混合溶液于5‑6h内滴加至上述溶液中，待滴加完毕后，补加引发剂，保温2h，降温加中和剂，补加剩余溶剂后出料。本发明成本低，操作方便、安全，经济价值高，对于乳液聚合制备的丙烯酸乳液具有极好的乳化效果，并且乳化后的丙烯酸乳液具有较好的粒径以及较好的稳定性。

技术领域

本发明属于丙烯酸乳液制备的技术领域，尤其涉及一种外用乳化剂法乳液聚合制备丙烯酸乳液的技术领域。

背景技术

乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。乳化的方法分为外乳化和自乳化两种方法，外乳化主要是通过外加乳化剂的方法进行乳化，而自乳化是本身就具有亲水基团和疏水基团，本身就是一种乳化剂进行乳化的方法。

常用乳液聚合中，通常都是采用外加乳化剂的方法进行乳化，形成乳液，进行乳液聚合。一般在外乳化的过程中，人们通常采用小分子的乳化剂，如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等对油相、水性进行预乳化处理，小分子的乳化剂残留在体系当中无法除去。并且小分子乳化剂制备的乳液在某些程度上稳定性较差，容易发生破乳。

丙烯酸乳液在聚合过程中产物往往分子量较大，固含较低，小分子乳化剂有残留。小分子乳化剂具有较好的亲水性，在后期制漆过程中，小分子的乳化剂残留在漆膜当中，易造成漆膜耐水差以及其它方面的性能缺陷。另外小分子乳化剂在乳化大分子量的丙烯酸树脂时，所需要的用量以及乳化的时间也较长，乳化后制备的乳液也不稳定，容易发生破乳。

为了解决上述问题，本发明制备了一种大分子丙烯酸乳液外乳化用乳化剂，该乳化剂采用丙烯酸酯类单体聚合，一方面以丙烯酸乳液具有极好的相容性，对丙烯酸树脂具有极好的乳化效果，并且该乳化剂为大分子乳化剂，对后期乳液的漆膜以及乳液的性能不会造成影响、提高了整体乳液的稳定性。另一方面添加进入的乳化剂可以作为树脂的主体，提高丙烯酸乳液的固含。

发明内容

乳液聚合中外加乳化剂的方法在制备丙烯酸乳液当中是无法避免的，但是小分子乳化剂对乳液本身及由所述丙烯酸乳液所制备的漆膜的性能的影响也不容忽视。为了解决这一问题，减少因乳化剂对乳液树脂本身及漆膜的性能产生的影响，从而提高丙烯酸乳液树脂的性能以及固含，本发明发明人做了大量的研究，提出了新型的丙烯酸乳液外乳化用乳化剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种丙烯酸乳液外乳化用乳化剂，其包含如下组分：

溶剂、单体脂肪族丙烯酸酯(NCA)、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂以及中和剂。

作为优选，上述溶剂可为醇醚类以及醇醚酯类溶剂，优选地选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或任意几种组合。

作为优选，引发剂选自二叔戊基过氧化物和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。

作为优选，中和剂为二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺中的一种或任意几种组合。

溶剂、引发剂和中和剂选择时应考虑适用性、经济成本、气味、危险性等各方面综合考量的结果。

所述单体脂肪族丙烯酸酯(NCA)、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂和中和剂分别占总投料质量比的7-8％、22-23％、22-24％、6.8％、2.5-4.5％、2.4％、3-5.6％，其余为溶剂，共计100％。

所得的丙烯酸乳液外乳化用乳化剂具有很好的亲水性和较好的水溶性，可加水任意比例稀释。