高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺的制作方法

1.本发明涉及丙烯酸乳液技术领域，尤其涉及高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺。


背景技术：

2.丙烯酸乳液主要用于建筑防水、酪素胶、水性油墨、拼板胶等之用。乳液按产品的用途分类可分为：内墙用乳液、外墙用乳液、真石漆乳液、弹性乳液、液态花岗岩漆乳液、防水乳液、封闭乳液等，其具有无毒、无刺激、对人体无害、符合环保要求、优异的光泽与透明性和抗粘连性能好等特点。
3.丙烯酸乳液可用于丝织物或皮革涂饰剂；相片打印纸张的涂饰剂和纸张的处理剂；其对木材的油脂、单宁酸封闭性能好，用于木材、木板、地板透明封闭底漆；电沉积涂料，用于金属水性漆、塑料水性漆的粘结剂；沥青防水改性剂；抗静电剂；污水的絮凝剂；石油无固相钻井添加剂。
4.丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质溶液，所述乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂120-200份、丙烯酸甲酯30-70份、丙烯酸乙酯30-70份、丙烯酸丁酯30-70份、丙烯酸锌酯10-50份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂1-5份、保护胶1-5份、润湿剂6-10份、防腐剂2-6份、增稠剂2-6份、消泡剂2-6份，水性介质溶液按重量份数计包括：水110-150份和反应型阴离子乳化剂2-6份。
7.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂120-200份、丙烯酸甲酯30-70份、丙烯酸乙酯30-70份、丙烯酸丁酯30-70份、丙烯酸锌酯10-50份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将1-5份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入55-75份的水和2-6份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，
然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
8.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶1-5份、润湿剂6-10份、防腐剂2-6份、增稠剂2-6份、消泡剂2-6份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入55-75份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环境下的自然冷却，备用。
9.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
10.本发明的有益效果为：本发明高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺，提供了一种新的高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺，是通过丙烯酸系列单脂、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸锌酯、引发剂、保护胶、润湿剂、防腐剂、增稠剂、消泡剂、水和反应型阴离子乳化剂进行结合使用，将不同分量的原料经过恒温混合搅拌的过程得到高韧性丙烯酸聚合物乳酸，并通过耐冲击性能测试的方式来检测丙烯酸聚合物乳液的韧性性能。
附图说明
11.图1为本发明提出的高韧性丙烯酸聚合物乳液及其合成工艺的测试结果示意图。
具体实施方式
12.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
13.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
14.参照图1，实施例1，高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质溶液，乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂120、丙烯酸甲酯30份、丙烯酸乙酯30份、丙烯酸丁酯30份、丙烯酸锌酯10份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂1份、保护胶1份、润湿剂6份、防腐剂2份、增稠剂2份、消泡剂2份，水性介质溶液按重量份数计包括：水110份和反应型阴离子乳化剂2份。
15.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂120份、丙
烯酸甲酯30份、丙烯酸乙酯30份、丙烯酸丁酯30份、丙烯酸锌酯10份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将1份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入55份的水和2份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
16.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶1份、润湿剂6份、防腐剂2份、增稠剂2份、消泡剂2份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入55份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环境下的自然冷却，备用。
17.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
18.实施例2，高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质溶液，乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂140份、丙烯酸甲酯40份、丙烯酸乙酯40份、丙烯酸丁酯40份、丙烯酸锌酯20份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂2份、保护胶2份、润湿剂7份、防腐剂3份、增稠剂3份、消泡剂3份，水性介质溶液按重量份数计包括：水120份和反应型阴离子乳化剂3份。
19.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂140份、丙烯酸甲酯40份、丙烯酸乙酯40份、丙烯酸丁酯40份、丙烯酸锌酯20份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将1-5份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入60份的水和3份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液
聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
20.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶3份、润湿剂8份、防腐剂4份、增稠剂4份、消泡剂4份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入60份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环境下的自然冷却，备用。
21.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
22.实施例3，高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质溶液，乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂160份、丙烯酸甲酯50份、丙烯酸乙酯50份、丙烯酸丁酯50份、丙烯酸锌酯30份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂3份、保护胶3份、润湿剂8份、防腐剂4份、增稠剂4份、消泡剂4份，水性介质溶液按重量份数计包括：水130份和反应型阴离子乳化剂4份。
23.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂160份、丙烯酸甲酯50份、丙烯酸乙酯50份、丙烯酸丁酯50份、丙烯酸锌酯30份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将3份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入65份的水和4份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
24.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶3份、润湿剂8份、防腐剂4份、增稠剂4份、消泡剂4份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入65份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环
境下的自然冷却，备用。
25.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
26.实施例4，高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质溶液，乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂180份、丙烯酸甲酯60份、丙烯酸乙酯60份、丙烯酸丁酯60份、丙烯酸锌酯40份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂4份、保护胶4份、润湿剂9份、防腐剂5份、增稠剂5份、消泡剂5份，水性介质溶液按重量份数计包括：水140份和反应型阴离子乳化剂5份。
27.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂180份、丙烯酸甲酯60份、丙烯酸乙酯60份、丙烯酸丁酯60份、丙烯酸锌酯40份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将4份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入70份的水和5份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
28.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶4份、润湿剂9份、防腐剂5份、增稠剂5份、消泡剂5份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入70份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环境下的自然冷却，备用。
29.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
30.实施例5，高韧性丙烯酸聚合物乳液，包括乳液聚合物a、乳液聚合物b和水性介质
溶液，乳液聚合物a按重量份数计包括：丙烯酸系列单脂200份、丙烯酸甲酯70份、丙烯酸乙酯70份、丙烯酸丁酯70份、丙烯酸锌酯50份，且乳液聚合物b按重量份数计包括引发剂5份、保护胶5份、润湿剂10份、防腐剂6份、增稠剂6份、消泡剂6份，水性介质溶液按重量份数计包括：水150份和反应型阴离子乳化剂6份。
31.高韧性丙烯酸聚合物乳液的合成工艺，包括以下步骤：步骤s1、乳液聚合物a的制备：（1）采用恒温乳液聚合方式，向恒温反应釜中依次加入丙烯酸系列单脂200份、丙烯酸甲酯70份、丙烯酸乙酯70份、丙烯酸丁酯70份、丙烯酸锌酯50份，启动恒温反应釜内的搅拌结构和加热恒温结构，在反应1-2h的时间中，对恒温反应釜的内部进行搅拌，并控制恒温反应釜内部的温度始终在30-40℃之间，可得到稳定的乳化液；（2）制备引发剂：将5份的过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮等溶于5份的水性介质溶液中制备成引发剂；（3）向已经得到乳化液的恒温反应釜中加入75份的水和6份的反应型阴离子乳化剂，继续搅拌并将升温至60℃，然后加入引发剂，进行恒温和搅拌处理，时间为30min，然后将恒温反应釜的温度恢复到30-40℃之间，继续保温15min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物a，将其导出进行密封环境下的自然冷却，进行备用。
32.步骤s2、乳液聚合物b的制备：（1）将步骤s1的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，向恒温反应釜的内部加入保护胶5份、润湿剂10份、防腐剂6份、增稠剂6份、消泡剂6份，在混合10min中的环境下进行搅拌处理，并控制恒温反应釜的温度始终在10-15℃之间，可得到乳液聚合物b的预混合原料；（2）对含有预混合原料的恒温反应釜内加入75份的水，继续进行搅拌并将温度升至60℃，搅拌时间为30min，然后关闭恒温反应釜，得到乳液聚合物b，将其导出进行密封环境下的自然冷却，备用。
33.步骤s3、高韧性丙烯酸聚合物乳液的制备：（1）将步骤s2的恒温反应釜清洗干净并进行完全干燥处理，然后将乳液聚合物a和乳液聚合物b加入到恒温反应釜的内部，启动恒温反应釜，并控制反应时间为1h，同步进行搅拌混合处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液原液（2）将高韧性丙烯酸聚合物乳液原液导出，并经过过滤设备进行过滤处理，得到高韧性丙烯酸聚合物乳液。
34.性能测试：将本发明的高韧性丙烯酸聚合物乳液与市面上购买的竞品乳液进行性能的测试对比。主要从韧性方面进行比较，比较方式为：同一力度下进行耐冲击性能测试。
35.检测数据如下。
测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5耐冲击性能乳液表面磨损程度较高乳液表面磨损程度较低乳液表面无磨损乳液表面磨损程度较低乳液表面磨损程度较高
36.结果发现，实施例3中的丙烯酸聚合物乳液与实施例1-2和实施例4-5来说有更好的韧性。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。