一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液及其制备方法与流程

专利检索2025-11-02  4


本发明具体为一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液。


背景技术:

1、聚合物水泥防水涂料,即js防水涂料是一种液料(聚合物乳液与添加剂)、粉料(水泥、无机填料以及助剂)组成的水性防水涂料。我国从90年代初开始发展研制聚合物水泥防水涂料,1998年它被建设部列为首批推荐的13种防水材料,在建筑物屋面、地下室、厨卫间以及外墙等结构部位的防水工程中得到了广泛应用。与其它防水材料相比,它以其高柔韧性,高粘结力,耐高温,耐腐蚀,冷施工,可湿作业,施工简单,无毒无害,绿色环保等特点而得到了迅速的发展。

2、js防水涂料的性能主要由聚合物乳液决定,现在市场上js防水涂料用聚合物乳液主要有聚丙烯酸酯乳液(包括纯丙、苯丙乳液)和聚醋酸乙烯-乙烯聚合物乳液(vae系列)两大类。vae乳液配制的js防水涂料存在液粉比大而弹性不高,涂膜浸水后延伸率下降明显,特别是在较高硅酸盐水泥加入量条件下,甚至达不到国标要求(主要是js-ⅱ产品,其特点是使用水泥较多,国标要求浸水和碱处理后延伸率≥65%)。

3、针对这些问题技术人员进行了很多研究工作。cn112708002a(高温下与水泥相容性优异的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液)介绍了一种高温下与水泥相容性优异的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的制备方法。该乳液使用pva和非离子乳化剂做表面活性剂,采用常规vae的聚合方法制备出了一种乙烯含量为17%-21%,延伸率在750%以上,高温下与水泥相容性优异的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。cn112521083a(一种抗老化的聚合物水泥防水涂料及其制)介绍了一种抗老化的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。该方法包括聚合物水泥防水涂料包括液料和粉料;所述液料包括乙烯醋酸乙烯乳液、环己烷1,2二甲酸二异壬基酯、消泡剂、分散剂、杀菌剂、水,所述粉料包括白水泥、重钙、钛白粉、2,2,4三甲基1,2二氢化喹啉聚合物、双水杨酸双酚a酯、减水剂。该方法制备的防水膜性能稳定、持久,不会出现成膜后因为增塑剂的挥发迁移引起防水膜性能下降的问题,具有优异的抗老化性。cnio8467632a(一种丙烯酸改性乙烯一醋酸乙烯建筑防水隔热涂料)介绍了一种丙烯酸改性乙烯一醋酸乙烯建筑防水隔热涂料,其原料包括乙烯一醋酸乙烯乳液、丙烯醋酸乳胶、以及多种填料和助剂。该涂料刷完光滑平整,疏水性、自洁性能好,具有较低的导热系数,反射隔热性能佳优点,所以常温降温涂料是高效降温、薄层、装饰、自洁、防水、防潮、防紫外线老化、耐酸碱、防腐新型节能长寿命涂料。曹勇采用当延长了连续单体的加料时间,使单位时间内聚合体系中的醋酸乙烯酯含量减少,降低了乙烯进入聚合场所难度。另外还提高了引发剂的浓度,使进入聚合场所的乙烯分子更快被聚合到聚合物大分子上,从而在乙烯最高压力6mpa条件下,研制出了乙烯质量分数16%~20%的vae产品,产品获得了很好的防水应用性能。(“新型水泥防水用vae的开发及其应用研究”,曹勇,粘接,2010年第7期,44-47)。高申宝研究了叔碳酸乙烯酯改性醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的方法和乳液性能。叔碳酸乙烯酯的加入能大大改善vae乳液的耐候性、耐碱性、耐水解性等,从而拓宽了vae乳液的应用领域。(“聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液及其乳液聚合制备的研究”,高申宝,安徽科技,2012年第6期,第50-51页)。

4、综上所述,通过提高非极性单体乙烯含量,使用具有长支链的第三主单体可以改善聚醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液性能,从而提高乳液对低表面张力基材的亲和性能。但这些方法不能大幅提高醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液对低表面张力基材的粘接性,对低表面基材亲和性有限。


技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种醋酸乙烯-乙烯多元共聚乳液对低表面张力基材有很好的亲和性和粘接性能。

2、本发明的目的一是这样实现的:一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,包括加入混合单体,所述混合单体为加入醋酸乙烯和功能单体,搅拌混合;所述功能单体为有机硅单体与含羧基单体的组合。

3、进一步地,所述有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧硅烷中的一种或多种。

4、进一步地,所述含羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、β-羧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

5、进一步地,所述功能单体的重量份含量为0.6-2.0份。

6、进一步地,制备原料还包括醋酸乙烯38.4-40.6份、乙烯12.5-15.0份、聚乙烯醇2.3-2.6份、乳化剂0.4-0.7份、引发剂0.05-0.33份、还原剂0.03-0.15份和ph调节剂0.4-0.7份,以重量份计。

7、进一步地,所述乳液中乙烯的含量为24%-28%,固含量为≥55.0%,粘度为500-1500mpa.s。

8、进一步地,包括多次聚合反应;第一次聚合压力为5.0-6.0mpa;第二次聚合压力为7.8-8.1mpa。

9、进一步地,所述第一次聚合的温度为52-76℃;第二次聚合的温度为80℃。

10、进一步地,所述第一次聚合加入的引发剂速度为0.8-2.1g/min。

11、进一步地,所述第二次聚合加入的混合单体速度为2.3-3.4g/min。

12、进一步地,包括以下步骤:加入水和聚乙烯醇溶液后,搅拌状态下,依次加入乳化剂、还原剂和占总量10-70%的混合单体;升温,同时加入乙烯升压,当压力达到5.0-6.0mpa,温度升至52-76℃时,以0.8-2.1g/min的速度加入引发剂;再次升高温度,乙烯压力升至7.8-8.1mpa,剩余混合单体以2.3-3.4g/min的速度加料;混合单体连续加料期间,维持乙烯压力和温度不变;混合单体加完后,停止加入乙烯,维持温度不变;当乙烯压力低于1.9mpa时,反应结束,制得醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液。

13、进一步地,所述聚乙烯醇为平均聚合度为0488-2088,且醇解度为88-99%中的一种或几种。

14、进一步地,所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

15、进一步地,所述引发剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵和叔丁基过氧化氢(tbhp),中的一种或几种。

16、进一步地,所述还原剂为抗坏血酸、异抗坏血酸钠、甲醛合次硫酸锌和甲醛合次硫酸钠中的一种或几种。

17、进一步地,所述ph调节剂为氢氧化钠或碳酸氢钠。

18、本发明的目的二是提供一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的制备方法制得的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

19、本发明的目的三是提供一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液用于聚合物水泥防水涂料。

20、本发明具有如下有益效果:

21、本发明醋酸乙烯-乙烯共聚多元共聚乳液固含量超过55.0%,粘度500-1500mpa.s,乙烯含量24%-28%。

22、本发明醋酸乙烯-乙烯共聚多元共聚乳液聚合物疏水性强,聚合物柔软,耐碱性好,乳液用于js防水涂料时,在粉料全部使用普通硅酸盐水泥,液灰比大于1时,所做防水涂料仍然满足国标gbt23445-2009中浸水处理和碱处理要求。

23、本发明的醋酸乙烯-乙烯多元共聚乳液对低表面张力基材有很好的亲和性和粘接性能。含羧基的功能单体的引入,使聚合物与低表面张力基材表面因电晕处理等产生的羟基、羧基等基团有反应性,提高了乳液的粘接性能。对经过表面处理的bopp与纸张复合剥离强度可达到6.8-7.8n/25mm,能够用于纺织、包装等场合的粘接效果很好。

24、本发明生产工艺简单,适合工业化生产。


技术特征:

1.一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:包括加入混合单体,所述混合单体为加入醋酸乙烯和功能单体,搅拌混合;所述功能单体为有机硅单体与含羧基单体的组合。

2.根据权利要求1所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:所述有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:所述含羧基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、β-羧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:所述功能单体的重量份含量为0.6-2.0份。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:制备原料还包括醋酸乙烯38.4-40.6份、乙烯12.5-15.0份、聚乙烯醇2.3-2.6份、乳化剂0.4-0.7份、引发剂0.05-0.33份、还原剂0.03-0.15份和ph调节剂0.4-0.7份,以重量份计。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:所述乳液中乙烯的含量为24%-28%,固含量为≥55.0%,粘度为500-1500mpa.s。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:所述引发剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵和叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:加入水和聚乙烯醇溶液后,搅拌状态下,依次加入乳化剂、还原剂和占总量10-70%的混合单体;升温,同时加入乙烯升压,当压力达到5.0-6.0mpa,温度升至52-76℃时,以0.8-2.1g/min的速度加入引发剂;再次升高温度,乙烯压力升至7.8-8.1mpa,剩余混合单体以2.3-3.4g/min的速度加料;混合单体连续加料期间,维持乙烯压力和温度不变;混合单体加完后,停止加入乙烯,维持温度不变;当乙烯压力低于1.9mpa时,反应结束,制得醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的制备方法制得的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

10.根据权利要求9所述的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液用于聚合物水泥防水涂料。


技术总结
本发明具体为一种醋酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液的制备方法,还包括加入混合单体,所述混合单体为加入醋酸乙烯和功能单体,搅拌混合;所述功能单体为有机硅单体与含羧基单体的组合,一种醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液的制备方法制得的醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液。本发明的醋酸乙烯‑乙烯多元共聚乳液对低表面张力基材有很好的亲和性和粘接性能。对经过表面处理的BOPP与纸张复合剥离强度可达到6.3‑7.8N/25mm,能够用于纺织、包装等场合的粘接效果很好。

技术研发人员:曹勇,邱萱,刘晶晶,刘世均,张波
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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