球状聚丙烯酸树脂的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110315133.4

申请日:

2011.10.18

公开号:

CN102504079A

公开日:

2012.06.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08F 220/06申请日:20111018|||公开

IPC分类号:

C08F220/06; C08F222/02; C08F2/32

主分类号:

C08F220/06

申请人:

中山大学; 广州天赐高新材料股份有限公司

发明人:

华慢; 卢江; 张若昕; 吴丹金

地址:

510275 广东省广州市新港西路135号

优先权:

专利代理机构:

广州三辰专利事务所 44227

代理人:

范钦正

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内容摘要

本发明提供球状聚丙烯酸树脂的制备方法,具体地说涉及一种个人护理品、医药等领域作为流变改性增稠剂使用的球状聚丙烯酸树脂的制备方法。它公开了通过反相悬浮聚合的方法,由水、、碱液、交联剂、引发剂构成水相;由石油烃、表面活性剂、高分子分散剂构成油相,在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间,再经过脱水、过滤或者不过滤、干燥,即得到球状聚丙烯酸树脂。它可以得到与无定形的粉末相比外观更为均匀的球状聚丙烯酸树脂,具有堆积密度大、易溶胀、粉尘污染小等特点。

权利要求书

1: 球 状 聚 丙 烯 酸 树 脂 的 制 备 方 法, 其 特 征 是 通 过 反 相 悬 浮 聚 合 的 方 法, 由 水、 、 碱液、 交联剂、 引发剂构成水相 ; 由石油烃分散介质、 表面活性剂、 高分子 分散剂构成油相 ; 在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间, 再经过脱水、 过滤、 干燥, 即得 到球状聚丙烯酸树脂 ; 其具体工艺步骤为 : (1) 水相配制 : 将碱配成一定浓度的水溶液后, 中和一部分 , 加入交联 剂和引发剂并溶解, 搅拌混合均匀 ; (2) 油相配制 : 将表面活性剂、 高分子分散剂置于石油烃分散介质中, 搅拌溶解 ; (3) 向带有温度计、 回流冷凝器、 通氮气的五口反应烧瓶中加入油相, 开动搅拌, 通氮 气, 加入水相, 搅拌直到体系形成均匀的分散悬浮液, 开始升温, 反应一定时间 ; (4) 脱水, 过滤或不过滤直接干燥即得到球状聚丙烯酸树脂。
2: 根据权利要求 1 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述的制备方法 得到球状聚丙烯酸树脂, 其具有如下特性 : 1) 在显微镜下观察颗粒的外观为均匀的球状, 其直径为 100-400 um ; 2) 堆积密度为 0.50g/ml 以上 ; 3) 0.5% 树脂水溶液溶胀时间在 35min 以下。
3: 根 据 权 利 要 求 1 或 2 所 述 的 球 状 聚 丙 烯 酸 树 脂 的 制 备 方 法, 其特征在于所述 为丙烯酸、 甲基丙烯酸、 马来酸, 衣康酸 ; 上述 单独使用或 者以至少两种的混合物使用。
4: 根 据 权 利 要 求 1 或 2 所 述 的 球 状 聚 丙 烯 酸 树 脂 的 制 备 方 法, 其特征在于所述 用碱金属中和, 中羧基的中和度为 10 ~ 70 摩尔 % ; , 体系中水的用 上述碱金属包括一些锂、 钠、 钾; 相对于 100 质量份的 量为 100 ~ 300 质量份 ; 中和后粘稠液的液体 pH 为 6.5 ~ 7.8。
5: 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于用于本发明 的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物的多元醇的二取代以上的丙烯酸酯 类中的乙二醇、 丙二醇、 聚氧乙烯二醇、 甘油、 聚甘油、 三羟甲基丙烷、 季戊四醇、 蔗糖或山梨 糖醇, 或上述多元醇的二取代以上的烯丙基醚类中的邻苯二甲酸二烯丙酯、 甲基丙烯酸烯 丙酯、 已二酸二乙烯酯、 1, 5- 已二烯或二乙烯苯 ; 相对于 100 质量份的 , 交 联剂的用量为 0.1 ~ 1.2 质量份。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述引发 剂为水溶性自由基引发剂与亚硫酸盐, 包括, 过硫酸盐中的过硫酸钾, 过硫酸铵, 过硫酸 钠; 过氧化物中的过氧化氢 ; 偶氮化合物中的 2, 2,- 偶氮二 (2- 脒基丙烷) 二盐酸盐 ; 上述 水溶性自由基聚合引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 , 水溶性自由基引发剂的用量为 0.05 ~ 0.7 %。 7. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述表面 活性剂包括, 非离子表面活性剂中的失水山梨糖醇脂肪酸酯、 聚甘油脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸 2 酯; 阴离子表面活性剂例中的烷基苯磺酸盐、 聚氧乙烯烷基醚磺酸盐 ; 上述表面活性剂单 独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙 烷链段的聚合物、 马来酸酐改性的聚合物 ; 上述高分子分散剂单独使用或者以至少两种的 混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 ; 上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为 0.3 ~ 1.0 %。 8. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述石油烃 分散介质包括脂肪族烃例中的正已烷、 正庚烷 ; 脂环族烃中的环戊烷、 环已烷 ; 芳香族烃中 的苯、 甲苯和二甲苯 ; 相对于 100 质量份的 , 上述石油烃分散介为 100 ~ 600 质量份。 9. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述反相悬 浮液反应温度为 35 ~ 80℃, 反应时间为 0.5 ~ 5 小时 ; 在反相悬浮聚合结束后, 升温脱除 水份, 水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的 70-95 % ; 制备结束后, 所得球状聚 丙烯酸树脂通过过滤, 以实现溶剂与物料的初步分离, 得到浆料 ; 或不经过滤直接进入下道 工序。
6: 5 ~
7: 8。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于用于本发明 的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物的多元醇的二取代以上的丙烯酸酯 类中的乙二醇、 丙二醇、 聚氧乙烯二醇、 甘油、 聚甘油、 三羟甲基丙烷、 季戊四醇、 蔗糖或山梨 糖醇, 或上述多元醇的二取代以上的烯丙基醚类中的邻苯二甲酸二烯丙酯、 甲基丙烯酸烯 丙酯、 已二酸二乙烯酯、 1, 5- 已二烯或二乙烯苯 ; 相对于 100 质量份的 , 交 联剂的用量为 0.1 ~ 1.2 质量份。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述引发 剂为水溶性自由基引发剂与亚硫酸盐, 包括, 过硫酸盐中的过硫酸钾, 过硫酸铵, 过硫酸 钠; 过氧化物中的过氧化氢 ; 偶氮化合物中的 2, 2,- 偶氮二 (2- 脒基丙烷) 二盐酸盐 ; 上述 水溶性自由基聚合引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 , 水溶性自由基引发剂的用量为 0.05 ~ 0.7 %。 7. 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述表面 活性剂包括, 非离子表面活性剂中的失水山梨糖醇脂肪酸酯、 聚甘油脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸 2 酯; 阴离子表面活性剂例中的烷基苯磺酸盐、 聚氧乙烯烷基醚磺酸盐 ; 上述表面活性剂单 独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙 烷链段的聚合物、 马来酸酐改性的聚合物 ; 上述高分子分散剂单独使用或者以至少两种的 混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 ; 上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为 0.3 ~ 1.0 %。
8: 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述石油烃 分散介质包括脂肪族烃例中的正已烷、 正庚烷 ; 脂环族烃中的环戊烷、 环已烷 ; 芳香族烃中 的苯、 甲苯和二甲苯 ; 相对于 100 质量份的 , 上述石油烃分散介为 100 ~ 600 质量份。
9: 根据权利要求 1 或 2 所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 其特征在于所述反相悬 浮液反应温度为 35 ~ 80℃, 反应时间为 0.5 ~ 5 小时 ; 在反相悬浮聚合结束后, 升温脱除 水份, 水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的 70-95 % ; 制备结束后, 所得球状聚 丙烯酸树脂通过过滤, 以实现溶剂与物料的初步分离, 得到浆料 ; 或不经过滤直接进入下道 工序。

说明书


球状聚丙烯酸树脂的制备方法

    技术领域 本发明涉及球状聚丙烯酸树脂的制备方法。 具体地说, 本发明涉及个人护理品、 医 药等领域作为流变改性增稠剂使用的球状聚丙烯酸树脂的制备方法。
     背景技术 聚丙烯酸树脂作为水溶性的流变改性增稠剂, 通常用来调节液体的粘度、 改善凝 胶体系的触变性能和稳定性, 广泛用于个人护理品。 在化妆品、 医药领域所使用的聚丙烯酸 树脂, 通常是适度交联的聚丙烯酸树脂或者烷基改性的聚丙烯酸树脂。
     专利 US2798053 描述了以 (甲基) 丙烯酸、 (甲基) 丙烯酸酯, 以一种能溶解单体而 不溶解聚合物的有机溶剂如庚烷、 环已烷、 二甲苯等一种或其混合物为反应溶剂, 用沉淀聚 合的方法得到了聚丙烯酸树脂。 该树脂为无定形的白色微粉体, 虽具有一定的增稠能力, 但 水溶液的溶胀时间较长。
     专利 US4062817 描述了以 (甲基) 丙烯酸为单体的基础上加入另外一种单体 C10-30 的长链 (甲基) 丙烯酸酯和 C2-8 的短链 (甲基) 丙烯酸酯, 用沉淀聚合法得到了聚丙烯酸树脂。 该聚丙烯酸树脂虽具有较好的耐盐和增稠能力, 但树脂仍为无定形的白色微粉体, 易结团 且水溶液的溶胀时间较长。
     专利 US54689797 报道了在制备聚丙烯酸树脂的过程中, 通过加入低表面张力的 表面活性剂如含有氟或硅的表面活性剂, 改善了产品的溶胀时间。但该树脂仍为无定形的 白色微粉体, 堆积密度小, 在使用过程中易结团。
     此外, 专利 CN200710032560.5 报道了聚丙烯酸树脂的一种物理改性方法, 通过 将聚丙烯酸树脂粉体在室温下以一定的速度经过球磨得到了改性的树脂, 该聚丙烯酸树脂 溶胀时间较快, 但仍为无定形的白色微粉体, 堆积密度小, 使用过程中存在粉尘对人体的危 害。
     上述聚丙烯酸树脂产品都为无定形的白色粉体, 分散在水中时易结团, 且在使用 过程中水溶液的溶胀时间较长。同时, 上述聚丙烯酸树脂由于是微酸性粉末, 容易带静电 荷, 在物料转移时起粉严重, 使用过程中存在粉尘对人体的危害。此外, 微粉末的聚丙烯酸 树脂存在着堆积密度小, 库存占空间大且运输成本增加等问题。 因此, 期待着对现有的聚丙 烯酸树脂进行改性。
     申请号 CN200880020880.1 报道了一种颗粒状聚丙烯酸树脂的制造方法, 先用沉 淀聚合法得到浆料, 再蒸馏除去惰性溶剂, 然后减压干燥, 得到了微粉末的聚丙烯酸树脂 ; 然后使聚丙烯酸树脂吸入极性有机溶剂来制造聚合物粒子的凝聚体, 最后再对凝聚体进行 粉碎、 过筛, 得到了中值粒径为 300-800 um 的颗粒状聚丙烯酸树脂。上述制造方法得到的 产品虽然具有较大的松密度和较短的溶胀时间, 解决了产品粉尘的危害、 库存占空间大等 问题, 但制造该产品的方法是通过后期的凝胶工序、 以及进一步干燥、 粉碎、 分级过筛工序, 操作起来相对烦琐 ; 另外, 因为粉碎是在机械摩擦或冲击力作用下进行, 致使树脂裂成不规 则形状, 产品存在粒径不一, 易碎。
     发明内容 本发明为了克服上述现有技术的缺陷, 提供一种较简便地制造堆积密度大、 易溶 胀的球状聚丙烯酸树脂的制备方法。
     本发明的目的通过下述技术方案实现 : 通 过 反 相 悬 浮 聚 合 的 方 法, 由 水、
     、 碱液、 交联剂、 引发剂构成水相 ; 由石油烃分散介质、 表面活性剂、 高分子 分散剂构成油相 ; 在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间, 再经过脱水、 过滤、 干燥, 即得 到球状聚丙烯酸树脂 ; 其具体工艺步骤为 : (1) 水相配制 : 将碱配成一定浓度的水溶液后, 中和一部分 , 加入交联剂和引发剂并溶解, 搅拌混合均匀 ; (2) 油相配制 : 将表面活性剂、 高分子分散剂置于石油烃分散介质中, 搅拌溶解 ; (3) 向带有温度计、 回流冷凝器、 通氮气的五口反应烧瓶中加入油相, 开动搅拌, 通氮 气, 加入水相, 搅拌直到体系形成均匀的分散悬浮液, 开始升温, 反应一定时间 ; (4) 脱水, 过滤或不过滤直接干燥即得到球状聚丙烯酸树脂。
     本发明所述的制备方法得到球状聚丙烯酸树脂, 其具有如下特性 : 1) 在显微镜下观察颗粒的外观为均匀的球状, 其直径为 100-400 um ; 2) 堆积密度为 0.50g/ml 以上 ; 3) 0.5% 树脂水溶液溶胀时间在 35min 以下。 以上所述 为 丙 烯 酸、 甲 基 丙 烯 酸、 马 来 酸, 衣康酸 ; 上述单独
     使用或者以至少两种的混合物使用。
     以上所述用碱金属中和,中羧基的中和度为 10 ~ , 体系中70 摩尔 %。上述碱金属包括一些锂、 钠、 钾; 相对于 100 质量份的 水的用量为 100 ~ 300 质量份 ; 中和后粘稠液的液体 pH 为 6.5 ~ 7.8。本发明的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物的多元醇的二取代 以上的丙烯酸酯类中的乙二醇、 丙二醇、 聚氧乙烯二醇、 甘油、 聚甘油、 三羟甲基丙烷、 季戊 四醇、 蔗糖或山梨糖醇, 或上述多元醇的二取代以上的烯丙基醚类中的邻苯二甲酸二烯丙 酯、 甲基丙烯酸烯丙酯、 已二酸二乙烯酯、 1, 5- 已二烯或二乙烯苯 ; 相对于 100 质量份的
     , 交联剂的用量为 0.1 ~ 1.2 质量份。
     所述引发剂为水溶性自由基引发剂与亚硫酸盐, 包括, 过硫酸盐中的过硫酸钾, 过 , 硫酸铵, 过硫酸钠 ; 过氧化物中的过氧化氢 ; 偶氮化合物中的 2, 2 - 偶氮二 (2- 脒基丙烷) 二盐酸盐 ; 上述水溶性自由基聚合引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 , 水溶性自由基引发剂的用量为 0.05 ~ 0.7 %。
     以上本发明所述表面活性剂包括, 非离子表面活性剂中的失水山梨糖醇脂肪酸 酯、 聚甘油脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸酯 ; 阴离子表面活性剂例中的烷基苯磺酸盐、 聚氧乙烯烷基醚磺酸盐 ; 上述表面活性剂单独使用或者以至少两种的混合物使用 ; 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙 烷链段的聚合物、 马来酸酐改性的聚合物 ; 上述高分子分散剂单独使用或者以至少两种的 混合物使用 ; 相对于 100 质量份的 0.3 ~ 1.0 %。
     ; 上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为以上所述石油烃分散介质包括脂肪族烃例中的正已烷、 正庚烷 ; 脂环族烃中的环 , 上述戊烷、 环已烷 ; 芳香族烃中的苯、 甲苯和二甲苯 ; 相对于 100 质量份的 石油烃分散介为 100 ~ 600 质量份。以上所述反相悬浮液反应温度为 35 ~ 80℃, 反应时间为 0.5 ~ 5 小时 ; 在反相悬 浮聚合结束后, 升温脱除水份, 水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的 70-95 % ; 制备结束后, 所得球状聚丙烯酸树脂通过过滤, 以实现溶剂与物料的初步分离, 得到浆料 ; 或不经过滤直接进入下道工序。
     根据本发明的制造方法, 可以得到与无定形的粉末相比外观更为均匀的球状聚丙 烯酸树脂, 具有堆积密度大、 易溶胀、 粉尘污染小等特点。 另外, 利用本发明的制备方法得到 的球状聚丙烯酸树脂配制成一定浓度的水溶液后, 用碱如三乙醇胺、 氢氧化钾、 氢氧化钠等 中和后, 得到表面光滑、 透明度高、 增稠性和悬浮性好的中和粘稠液。
     本发明的球状聚丙烯酸树脂的制备方法用反相悬浮聚合方法。
     所述类没有特别限定, 例如, 可以举出丙烯酸、 甲基丙烯酸、 马来酸, 衣康酸等。这些可以单独使用或者以至少两种的混合物使用。需要说明的是, 本发明将 丙烯酸与 (甲基) 丙烯酸统称为丙烯酸。
     所述可以用碱金属中和, 从反应过程的稳定性控制、 产物的性能 中羧以及过量的碱金属可能产生的任何安全上不利之处等方面来看, 优选基的中和度为 10 ~ 70 摩尔 %。上述碱金属包括一些锂、 钠、 钾等。它们之中, 钠和钾是优 选的。
     相对于 100 质量份的, 体系中水的用量为 100 ~ 300 质量份。需要说明的是, 本发明中, 所谓中和粘稠液意味着该液体的 pH 为 6.5 ~ 7.8。
     可用于本发明的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物, 没有特别限 定, 例如可以举出乙二醇、 丙二醇、 聚氧乙烯二醇、 甘油、 聚甘油、 三羟甲基丙烷、 季戊四醇、 蔗糖、 山梨糖醇等多元醇的二取代以上的丙烯酸酯类 ; 上述多元醇的二取代以上的烯丙基 醚类 ; 邻苯二甲酸二烯丙酯、 甲基丙烯酸烯丙酯、 已二酸二乙烯酯、 1, 5- 已二烯、 二乙烯苯 等。
     相对于 100 质量份的, 交联剂的用量优选为 0.1 ~ 1.2 质量份。 交联剂的用量小于 0.1 质量份时, 由所得到球状聚丙烯酸树脂制备的中和粘稠液的粘度有可 能降低。交联剂的用量大于 1.2 质量份时, 由所得到球状聚丙烯酸树脂制备的中和粘稠液的有可能易于生成不溶性凝胶。
     所述引发剂为水溶性自由基引发剂, 包括, 过硫酸盐例如过硫酸钾, 过硫酸铵, 过 , 硫酸钠 ; 过氧化物例如过氧化氢 ; 偶氮化合物例如 2, 2 - 偶氮二 (2- 脒基丙烷) 二盐酸盐 等。水溶性自由基引发剂可以与亚硫酸盐等一起用作氧化还原聚合引发剂。在它们之中, 从容易获得和储存稳定性优异的观点来看, 过硫酸钾, 过硫酸铵, 过硫酸钠和 2, 2,- 偶氮二 (2- 脒基丙烷) 二盐酸盐是优选的。上述水溶性自由基聚合引发剂可以单独使用或者以至 少两种的混合物使用。
     相对于 100 质量份的, 从缩短聚反应时间和防止暴聚的观点看, 水溶性自由基引发剂的用量优选 0. 05 ~ 0.7 %。 可用于本发明的表面活性剂包括, 例如 : 非离子表面活性剂如失水山梨糖醇脂肪 酸酯、 聚甘油脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸酯 ; 阴离子表面活性剂例如烷基苯磺酸盐、 聚氧乙烯烷 基醚磺酸盐等。 它们之中, 优选失水山梨糖醇脂肪酸酯、 聚甘油脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸酯。 这 些表面活性剂可以单独使用或者以至少两种的混合物使用。
     所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物, 例如含有聚环 氧乙烷链段的聚合物、 马来酸酐改性的聚合物等。这些高分子分散剂可以单独使用或者以 至少两种的混合物使用。
     相对于 100 质量份的, 上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量优选 0.3 ~ 1.0 %。 上述石油烃分散介质包括, 例如, 脂肪族烃例如正已烷、 正庚烷等 ; 脂环族烃例如 环戊烷、 环已烷等 ; 芳香族烃例如苯、 甲苯和二甲苯等。在它们之中, 从工业易得性、 质量稳 定性和廉价方面来看, 正已烷、 正庚烷和环已烷是优选的。
     相对于 100 质量份的, 从去除聚合热量和容易控制聚合温度的观点看, 上述石油烃分散介质优选 100 ~ 600 质量份。 上述聚合反应的反应温度根据使用的自由基聚合引发剂而不同。从快速进行 反应、 便于除去聚合热量和反应平稳进行的观点来看, 反相悬浮液反应温度优选为 35 ~ 80℃。反应时间通常为 0.5 ~ 5 小时。
     在反相悬浮聚合结束后, 升温脱除水份, 水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水 份质量的 70-95 %。
     通过过滤, 以实现溶剂与物料的初步分离, 得到浆料 ; 或不经过滤直接进入下道工 序。
     对用于干燥的干燥装置没有特别限定, 例如可以举出减压干燥机。干燥温度为 40 ~ 130℃。干燥温度小于 40℃时, 有可能需要长时间进行干燥。超过 130℃时, 所得到的 球状聚丙烯酸树脂在水中的溶解性有可能受损。 从确保树脂的应用性能和使用后不发生块 状化等观点来看, 干燥后的含水率优选小于 5 质量 %。
     本发明的球状聚丙烯酸树脂的直径优选为 100-400um。 直径小于 100um 时, 使用时 容易有粉尘, 而且溶胀过程中容易结块, 溶胀时间长 ; 而直径大于 400um 时, 虽然容易处理, 但直至聚合物料全部在水中溶胀需要耗费时间。
     本发明的球状聚丙烯酸树脂的堆积密度优选为 0.50g/ml 以上, 堆积密度小于 0.50g/ml 时, 与现有的粉状聚丙烯酸树脂相比堆积密度不算足够大, 没有解决运输成本的 增加和需要大量保管场所等问题。
     “堆积密度” 是指球状聚丙烯酸树脂的质量除以该质量的树脂的容积所得到的值。
     以下, 举出实施例和比较例具体说明本发明, 但本发明不受这些实施例的任何限 定。
     实施例 1 将 90g 80 wt % 的丙烯酸水溶液加入 500 mL 锥形瓶中, 在冰浴下向该锥形瓶中 逐滴加入 66.7g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 50 % 摩尔的丙烯酸。接着向该锥形瓶 中进一步加入 35g 的水, 0.144g 水溶性自由基引发剂过硫酸钾和 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基 醚, 以得到用于聚合用的水相 ; 与上述操作分开, 在配有搅拌器、 回流冷凝器、 滴液漏斗、 温度计和氮气导入管的 1000mL 五口烧瓶中加入 500g 环已烷和 0.144g 的失水山梨醇单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯, 在烧瓶内分散混合物, 备好待用为油相 ; 在搅拌下将水相加入上述五口烧瓶中, 并分散混合物, 通氮气、 升温、 搅拌, 在体 系温度为 70℃聚合反应进行 4 小时 ; 在聚合终止时, 升高体系温度, 对加热的混合物进行共沸脱水, 将 80g 水蒸出 ; 抽滤后得到湿物料, 进一步放在真空干燥箱内压力为 -0.095 Mpa、 温度 100℃下干燥 8 小时, 得到球状聚丙烯酸树脂 79.7g。 实施例 2 除了将实施例 1 中向该锥形瓶中逐滴加入 66.7g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 50% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 35g 的水, 改为向该锥形瓶中逐滴加入 40.0g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 30 % 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加 入 54g 的水以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 75.9g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 3 除了将实施例 1 中向该锥形瓶中逐滴加入 66.7g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 50 % 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 35g 的水, 改为向该锥形瓶中逐滴加入 13.3g 30wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 10% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 72.7g 的水以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 71.2g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 4 除了将实施例 1 中向该锥形瓶中逐滴加入 66.7g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 50 % 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 35g 的水, 改为向该锥形瓶中逐滴加入 93.3g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 70 % 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加 入 16.7g 的水以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 84.6g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 5 除了将实施例 1 中 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基醚改为 0.576g、 以及将实施例 1 中的 0.144g 的山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯改为 0.288g 山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.288g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯以外, 以 与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 80.2g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 6 除了将实施例 1 中 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基醚改为 0.876g、 以及将实施例 1 中的 0.144g 的山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯改为 0.36 山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.36g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯以外, 以与实 施例 1 相同的步骤进行, 得到 81.1g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 7 除了将实施例 1 中的 0.144g 的山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯改为 0.144 山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.072g 的聚氧乙烯 30 二聚 羟基硬脂酸酯以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 79.8g 球状聚丙烯酸树脂。
     实施例 8 除了将实施例 1 中 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基醚改为 0.072g 季戊四醇三烯丙烯酸酯以 外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 78.8g 球状聚丙烯酸树脂。
     对比例 1 除了将实施例 1 中 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基醚改为 0.936g 季戊四醇三烯丙烯酸酯以 外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 72.2g 球状聚丙烯酸树脂。 对比例 2 除了将实施例 1 中 0.288g 交联剂蔗糖烯丙基醚改为 0.036g 以外, 以与实施例 1 相同 的步骤进行, 得到 71.1g 球状聚丙烯酸树脂。
     对比例 3 除了将实施例 1 中的 0.144g 的山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯改为 0.072 山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.036g 的聚氧乙烯 30 二聚 羟基硬脂酸酯以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 71.0g 球状聚丙烯酸树脂。
     对比例 4 除了将实施例 1 中的 0.144g 的山梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.144g 的聚氧乙烯 30 二聚羟基硬脂酸酯改为 0.432 梨醇酐单油酸酯 (司盘 80) 和 0.432g 的聚氧乙烯 30 二聚羟 基硬脂酸酯以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 71.1g 球状聚丙烯酸树脂。
     对比例 5 除了将实施例 1 中的向该锥形瓶中逐滴加入 66.7g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中 和 50% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 35g 的水, 改为向该锥形瓶中逐滴加入 6.67g 30 wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 5% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 77.3g 的水, 以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 58.1g 球状聚丙烯酸树脂。
     对比例 6 除了将实施例 1 中的向该锥形瓶中逐滴加入 66.7g(0.5mol) 30wt% 的氢氧化钠水溶 液, 以中和 50% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥形瓶中进一步加入 35g 的水, 改为向该锥形瓶中 逐滴加入 100g (0.75mol) 30wt% 的氢氧化钠水溶液, 以中和 75% 摩尔的丙烯酸, 接着向该锥 形瓶中进一步加入 12g 的水, 以外, 以与实施例 1 相同的步骤进行, 得到 71.1g 球状聚丙烯 酸树脂。
     各个实施例和各个对比例中得到的球状聚丙烯酸树脂根据下述的评价方法进行 评估。
     评价方法 1. 球状聚丙烯酸树脂的直径 称取一定量的球状聚丙烯酸树脂, 均匀地铺展在载薄片上, 在显微镜下观察离子的形 态和尺寸。
     2. 堆积密度 称取一定质量的树脂样 (g) 装于一干净干燥并称重的 500mL 量筒中, 以轻轻装满为度, 立即用保鲜膜紧紧封住, 且用橡皮扎紧, 称重, 然后将其装在振实密度测试仪上, 设定振实 频率为 250 次 /min, 振 6000 次。取下量筒, 读取量筒里样品的体积 (ml) , 通过用聚丙烯酸 树脂的质量除以其所占容积而算出的值即为堆积密度。
     3.0.5% 树脂水溶液的溶胀时间 在体积为 250ml、 直径 6.3cm 烧杯中加入 100ml 去离子水, 将水温保持在 25 ℃, 称取 2.5g 的聚丙烯酸树脂撒向静置的去离子水的水面上后, 测定聚丙烯酸树脂粒子全部溶胀所 需的时间。 此外, 判断球状的聚丙烯酸树脂在水中溶胀时, 通过目视判断干燥时白色的聚合 物粒子在水中溶胀成白色半透明来进行判断。
     各个实施例和各个对比例中得到的球状聚丙烯酸树脂测定直径、 堆积密度、 0.5% 树脂水溶液溶胀时间。在表 1、 表 2 及表 3 中给出结果。
     表1表2表3从表 1、 表 2 及表 3 中的结果可知, 利用本发明的制造方法所得到的球状聚丙烯酸树脂 的堆积密度大, 而且短时间内在水中溶胀。
     工业实用性 根据本发明的制造方法, 可以得到与微粉末状的聚丙烯酸树脂相比在水中易溶胀、 粉 尘少、 使用时性能优异的球状聚丙烯酸树脂。 此外, 将利用本发明的制造方法得到的球状聚 丙烯酸树脂溶解在水中后, 通过利用氢氧化钠、 三乙醇胺等碱进行中和, 可以以短时间得到 表面光滑、 增稠性和透光率优异的中和粘稠液。13

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1、(10)申请公布号 CN 102504079 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 0 4 0 7 9 A *CN102504079A* (21)申请号 201110315133.4 (22)申请日 2011.10.18 C08F 220/06(2006.01) C08F 222/02(2006.01) C08F 2/32(2006.01) (71)申请人中山大学 地址 510275 广东省广州市新港西路135号 申请人广州天赐高新材料股份有限公司 (72)发明人华慢 卢江 张若昕 吴丹金 (74)专利代理机构广州三辰专利事务所 44227 代理人范钦正 (54。

2、) 发明名称 球状聚丙烯酸树脂的制备方法 (57) 摘要 本发明提供球状聚丙烯酸树脂的制备方法, 具体地说涉及一种个人护理品、医药等领域作为 流变改性增稠剂使用的球状聚丙烯酸树脂的制备 方法。它公开了通过反相悬浮聚合的方法,由水、 、碱液、交联剂、引发剂构成水 相;由石油烃、表面活性剂、高分子分散剂构成油 相,在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间,再 经过脱水、过滤或者不过滤、干燥,即得到球状聚 丙烯酸树脂。它可以得到与无定形的粉末相比外 观更为均匀的球状聚丙烯酸树脂,具有堆积密度 大、易溶胀、粉尘污染小等特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 (19)中华人民共和国国家。

3、知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 10 页 1/2页 2 1.球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征是通过反相悬浮聚合的方法,由水、 、碱液、交联剂、引发剂构成水相;由石油烃分散介质、表面活性剂、高分子 分散剂构成油相;在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间,再经过脱水、过滤、干燥,即得 到球状聚丙烯酸树脂;其具体工艺步骤为: (1)水相配制:将碱配成一定浓度的水溶液后,中和一部分,加入交联 剂和引发剂并溶解,搅拌混合均匀; (2)油相配制:将表面活性剂、高分子分散剂置于石油烃分散介质中,搅拌溶解; (3)向带有温度计、回流冷凝器、通氮气的五口反应烧瓶中加入油相,开动搅拌。

4、,通氮 气,加入水相,搅拌直到体系形成均匀的分散悬浮液,开始升温,反应一定时间; (4)脱水,过滤或不过滤直接干燥即得到球状聚丙烯酸树脂。 2.根据权利要求1所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述的制备方法 得到球状聚丙烯酸树脂,其具有如下特性: 1)在显微镜下观察颗粒的外观为均匀的球状,其直径为100-400 um; 2)堆积密度为0.50g/ml以上; 3)0.5%树脂水溶液溶胀时间在35min以下。 3.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述 为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸,衣康酸;上述单独使用或 者以至少两种的混合物使用。 4.根据权利要求1或2所述。

5、的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述 用碱金属中和,中羧基的中和度为1070摩尔 %; 上述碱金属包括一些锂、钠、钾;相对于100质量份的,体系中水的用 量为100300质量份;中和后粘稠液的液体pH 为 6.57.8。 5.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于用于本发明 的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物的多元醇的二取代以上的丙烯酸酯 类中的乙二醇、丙二醇、聚氧乙烯二醇、甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖或山梨 糖醇,或上述多元醇的二取代以上的烯丙基醚类中的邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯 丙酯、已二酸二乙烯酯、1,5-已二烯或二乙烯苯;。

6、相对于100质量份的,交 联剂的用量为0.11.2质量份。 6.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述引发 剂为水溶性自由基引发剂与亚硫酸盐,包括,过硫酸盐中的过硫酸钾,过硫酸铵,过硫酸 钠;过氧化物中的过氧化氢;偶氮化合物中的2,2 , -偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐;上述 水溶性自由基聚合引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用;相对于100质量份的 ,水溶性自由基引发剂的用量为0.050.7 %。 7.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述表面 活性剂包括,非离子表面活性剂中的失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸 权 。

7、利 要 求 书CN 102504079 A 2/2页 3 酯;阴离子表面活性剂例中的烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐;上述表面活性剂单 独使用或者以至少两种的混合物使用; 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙 烷链段的聚合物、马来酸酐改性的聚合物;上述高分子分散剂单独使用或者以至少两种的 混合物使用; 相对于100质量份的;上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为 0.31.0 %。 8.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述石油烃 分散介质包括脂肪族烃例中的正已烷、正庚烷;脂环族烃中的环戊烷、环已烷;芳香族烃中 的苯、甲苯和二。

8、甲苯;相对于100质量份的,上述石油烃分散介为100600 质量份。 9.根据权利要求1或2所述的球状聚丙烯酸树脂的制备方法,其特征在于所述反相悬 浮液反应温度为3580,反应时间为0.55小时;在反相悬浮聚合结束后,升温脱除 水份,水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的70-95 %;制备结束后,所得球状聚 丙烯酸树脂通过过滤,以实现溶剂与物料的初步分离,得到浆料;或不经过滤直接进入下道 工序。 权 利 要 求 书CN 102504079 A 1/10页 4 球状聚丙烯酸树脂的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及球状聚丙烯酸树脂的制备方法。具体地说,本发明涉及个人护理品、医 药等领域。

9、作为流变改性增稠剂使用的球状聚丙烯酸树脂的制备方法。 背景技术 0002 聚丙烯酸树脂作为水溶性的流变改性增稠剂,通常用来调节液体的粘度、改善凝 胶体系的触变性能和稳定性,广泛用于个人护理品。在化妆品、医药领域所使用的聚丙烯酸 树脂,通常是适度交联的聚丙烯酸树脂或者烷基改性的聚丙烯酸树脂。 0003 专利US2798053描述了以(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯,以一种能溶解单体而 不溶解聚合物的有机溶剂如庚烷、环已烷、二甲苯等一种或其混合物为反应溶剂,用沉淀聚 合的方法得到了聚丙烯酸树脂。该树脂为无定形的白色微粉体,虽具有一定的增稠能力,但 水溶液的溶胀时间较长。 0004 专利US4062。

10、817描述了以(甲基)丙烯酸为单体的基础上加入另外一种单体C 10-30 的长链(甲基)丙烯酸酯和C 2-8 的短链(甲基)丙烯酸酯,用沉淀聚合法得到了聚丙烯酸树脂。 该聚丙烯酸树脂虽具有较好的耐盐和增稠能力,但树脂仍为无定形的白色微粉体,易结团 且水溶液的溶胀时间较长。 0005 专利US54689797报道了在制备聚丙烯酸树脂的过程中,通过加入低表面张力的 表面活性剂如含有氟或硅的表面活性剂,改善了产品的溶胀时间。但该树脂仍为无定形的 白色微粉体,堆积密度小,在使用过程中易结团。 0006 此外,专利CN200710032560.5 报道了聚丙烯酸树脂的一种物理改性方法,通过 将聚丙烯酸树。

11、脂粉体在室温下以一定的速度经过球磨得到了改性的树脂,该聚丙烯酸树脂 溶胀时间较快,但仍为无定形的白色微粉体,堆积密度小,使用过程中存在粉尘对人体的危 害。 0007 上述聚丙烯酸树脂产品都为无定形的白色粉体,分散在水中时易结团,且在使用 过程中水溶液的溶胀时间较长。同时,上述聚丙烯酸树脂由于是微酸性粉末,容易带静电 荷,在物料转移时起粉严重,使用过程中存在粉尘对人体的危害。此外,微粉末的聚丙烯酸 树脂存在着堆积密度小,库存占空间大且运输成本增加等问题。因此,期待着对现有的聚丙 烯酸树脂进行改性。 0008 申请号CN200880020880.1报道了一种颗粒状聚丙烯酸树脂的制造方法,先用沉 淀。

12、聚合法得到浆料,再蒸馏除去惰性溶剂,然后减压干燥,得到了微粉末的聚丙烯酸树脂; 然后使聚丙烯酸树脂吸入极性有机溶剂来制造聚合物粒子的凝聚体,最后再对凝聚体进行 粉碎、过筛,得到了中值粒径为300-800 um的颗粒状聚丙烯酸树脂。上述制造方法得到的 产品虽然具有较大的松密度和较短的溶胀时间,解决了产品粉尘的危害、库存占空间大等 问题,但制造该产品的方法是通过后期的凝胶工序、以及进一步干燥、粉碎、分级过筛工序, 操作起来相对烦琐;另外,因为粉碎是在机械摩擦或冲击力作用下进行,致使树脂裂成不规 则形状,产品存在粒径不一,易碎。 说 明 书CN 102504079 A 2/10页 5 发明内容 00。

13、09 本发明为了克服上述现有技术的缺陷,提供一种较简便地制造堆积密度大、易溶 胀的球状聚丙烯酸树脂的制备方法。 0010 本发明的目的通过下述技术方案实现:通过反相悬浮聚合的方法,由水、 、碱液、交联剂、引发剂构成水相;由石油烃分散介质、表面活性剂、高分子 分散剂构成油相;在一定的温度和搅拌速度下反应一定时间,再经过脱水、过滤、干燥,即得 到球状聚丙烯酸树脂;其具体工艺步骤为: (1)水相配制:将碱配成一定浓度的水溶液后,中和一部分,加入交联 剂和引发剂并溶解,搅拌混合均匀; (2)油相配制:将表面活性剂、高分子分散剂置于石油烃分散介质中,搅拌溶解; (3)向带有温度计、回流冷凝器、通氮气的五。

14、口反应烧瓶中加入油相,开动搅拌,通氮 气,加入水相,搅拌直到体系形成均匀的分散悬浮液,开始升温,反应一定时间; (4)脱水,过滤或不过滤直接干燥即得到球状聚丙烯酸树脂。 0011 本发明所述的制备方法得到球状聚丙烯酸树脂,其具有如下特性: 1)在显微镜下观察颗粒的外观为均匀的球状,其直径为100-400 um; 2)堆积密度为0.50g/ml以上; 3)0.5%树脂水溶液溶胀时间在35min以下。 0012 以上所述为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸,衣康酸;上述单独 使用或者以至少两种的混合物使用。 0013 以上所述用碱金属中和,中羧基的中和度为10 70摩尔 %。上述碱金属包括一些锂、钠、钾;。

15、相对于100质量份的,体系中 水的用量为100300质量份;中和后粘稠液的液体pH 为 6.57.8。 0014 本发明的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物的多元醇的二取代 以上的丙烯酸酯类中的乙二醇、丙二醇、聚氧乙烯二醇、甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊 四醇、蔗糖或山梨糖醇,或上述多元醇的二取代以上的烯丙基醚类中的邻苯二甲酸二烯丙 酯、甲基丙烯酸烯丙酯、已二酸二乙烯酯、1,5-已二烯或二乙烯苯;相对于100质量份的 ,交联剂的用量为0.11.2质量份。 0015 所述引发剂为水溶性自由基引发剂与亚硫酸盐,包括,过硫酸盐中的过硫酸钾,过 硫酸铵,过硫酸钠;过氧化物中的过氧化氢;偶氮。

16、化合物中的2,2 , -偶氮二(2-脒基丙烷) 二盐酸盐;上述水溶性自由基聚合引发剂单独使用或者以至少两种的混合物使用;相对于 100质量份的,水溶性自由基引发剂的用量为0.050.7 %。 0016 以上本发明所述表面活性剂包括,非离子表面活性剂中的失水山梨糖醇脂肪酸 酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯;阴离子表面活性剂例中的烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷 说 明 书CN 102504079 A 3/10页 6 基醚磺酸盐;上述表面活性剂单独使用或者以至少两种的混合物使用; 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物中的含有聚环氧乙 烷链段的聚合物、马来酸酐改性的聚合物;上述高分子分散。

17、剂单独使用或者以至少两种的 混合物使用; 相对于100质量份的;上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总量为 0.31.0 %。 0017 以上所述石油烃分散介质包括脂肪族烃例中的正已烷、正庚烷;脂环族烃中的环 戊烷、环已烷;芳香族烃中的苯、甲苯和二甲苯;相对于100质量份的,上述 石油烃分散介为100600质量份。 0018 以上所述反相悬浮液反应温度为3580,反应时间为0.55小时;在反相悬 浮聚合结束后,升温脱除水份,水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水份质量的70-95 %; 制备结束后,所得球状聚丙烯酸树脂通过过滤,以实现溶剂与物料的初步分离,得到浆料; 或不经过滤直接进入下道工序。 0。

18、019 根据本发明的制造方法,可以得到与无定形的粉末相比外观更为均匀的球状聚丙 烯酸树脂,具有堆积密度大、易溶胀、粉尘污染小等特点。另外,利用本发明的制备方法得到 的球状聚丙烯酸树脂配制成一定浓度的水溶液后,用碱如三乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠等 中和后,得到表面光滑、透明度高、增稠性和悬浮性好的中和粘稠液。 0020 本发明的球状聚丙烯酸树脂的制备方法用反相悬浮聚合方法。 0021 所述类没有特别限定,例如,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来 酸,衣康酸等。这些可以单独使用或者以至少两种的混合物使用。需要说明的是,本发明将 丙烯酸与(甲基)丙烯酸统称为丙烯酸。 0022 所述可以用碱金属中和,从。

19、反应过程的稳定性控制、产物的性能 以及过量的碱金属可能产生的任何安全上不利之处等方面来看,优选中羧 基的中和度为1070摩尔 %。上述碱金属包括一些锂、钠、钾等。它们之中,钠和钾是优 选的。 0023 相对于100质量份的,体系中水的用量为100300质量份。 0024 需要说明的是,本发明中,所谓中和粘稠液意味着该液体的pH 为 6.57.8。 0025 可用于本发明的交联剂是具有两个以上烯键式不饱和基团的化合物,没有特别限 定,例如可以举出乙二醇、丙二醇、聚氧乙烯二醇、甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、 蔗糖、山梨糖醇等多元醇的二取代以上的丙烯酸酯类;上述多元醇的二取代以上的烯丙基 醚。

20、类;邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、已二酸二乙烯酯、1,5-已二烯、二乙烯苯 等。 0026 相对于100质量份的,交联剂的用量优选为0.11.2质量份。交 联剂的用量小于0.1质量份时,由所得到球状聚丙烯酸树脂制备的中和粘稠液的粘度有可 能降低。交联剂的用量大于1.2质量份时,由所得到球状聚丙烯酸树脂制备的中和粘稠液 说 明 书CN 102504079 A 4/10页 7 的有可能易于生成不溶性凝胶。 0027 所述引发剂为水溶性自由基引发剂,包括,过硫酸盐例如过硫酸钾,过硫酸铵,过 硫酸钠;过氧化物例如过氧化氢;偶氮化合物例如2,2 , -偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐 等。水溶性自。

21、由基引发剂可以与亚硫酸盐等一起用作氧化还原聚合引发剂。在它们之中, 从容易获得和储存稳定性优异的观点来看,过硫酸钾,过硫酸铵,过硫酸钠和2,2 , -偶氮二 (2-脒基丙烷)二盐酸盐是优选的。上述水溶性自由基聚合引发剂可以单独使用或者以至 少两种的混合物使用。 0028 相对于100质量份的,从缩短聚反应时间和防止暴聚的观点看,水 溶性自由基引发剂的用量优选0. 050.7 %。 0029 可用于本发明的表面活性剂包括,例如:非离子表面活性剂如失水山梨糖醇脂肪 酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯;阴离子表面活性剂例如烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷 基醚磺酸盐等。它们之中,优选失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚。

22、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯。这 些表面活性剂可以单独使用或者以至少两种的混合物使用。 0030 所述高分子分散剂为带有亲水基团和带有疏水基团的嵌段共聚物,例如含有聚环 氧乙烷链段的聚合物、马来酸酐改性的聚合物等。这些高分子分散剂可以单独使用或者以 至少两种的混合物使用。 0031 相对于100质量份的,上述表面活性剂和高分子分散剂的加入总 量优选0.31.0 %。 0032 上述石油烃分散介质包括,例如,脂肪族烃例如正已烷、正庚烷等;脂环族烃例如 环戊烷、环已烷等;芳香族烃例如苯、甲苯和二甲苯等。在它们之中,从工业易得性、质量稳 定性和廉价方面来看,正已烷、正庚烷和环已烷是优选的。 0033 。

23、相对于100质量份的,从去除聚合热量和容易控制聚合温度的观 点看,上述石油烃分散介质优选100600质量份。 0034 上述聚合反应的反应温度根据使用的自由基聚合引发剂而不同。从快速进行 反应、便于除去聚合热量和反应平稳进行的观点来看,反相悬浮液反应温度优选为35 80。反应时间通常为0.55小时。 0035 在反相悬浮聚合结束后,升温脱除水份,水份的脱除量为反相悬浮聚合体系中水 份质量的70-95 %。 0036 通过过滤,以实现溶剂与物料的初步分离,得到浆料;或不经过滤直接进入下道工 序。 0037 对用于干燥的干燥装置没有特别限定,例如可以举出减压干燥机。干燥温度为 40130。干燥温度。

24、小于40时,有可能需要长时间进行干燥。超过130时,所得到的 球状聚丙烯酸树脂在水中的溶解性有可能受损。从确保树脂的应用性能和使用后不发生块 状化等观点来看,干燥后的含水率优选小于5质量%。 0038 本发明的球状聚丙烯酸树脂的直径优选为100-400um。直径小于100um时,使用时 容易有粉尘,而且溶胀过程中容易结块,溶胀时间长;而直径大于400um时,虽然容易处理, 但直至聚合物料全部在水中溶胀需要耗费时间。 说 明 书CN 102504079 A 5/10页 8 0039 本发明的球状聚丙烯酸树脂的堆积密度优选为0.50g/ml以上,堆积密度小于 0.50g/ml时,与现有的粉状聚丙烯。

25、酸树脂相比堆积密度不算足够大,没有解决运输成本的 增加和需要大量保管场所等问题。 0040 “堆积密度”是指球状聚丙烯酸树脂的质量除以该质量的树脂的容积所得到的值。 0041 以下,举出实施例和比较例具体说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限 定。 0042 实施例1 将90g 80 wt %的丙烯酸水溶液加入500 mL锥形瓶中,在冰浴下向该锥形瓶中 逐滴加入66.7g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和50 %摩尔的丙烯酸。接着向该锥形瓶 中进一步加入35g的水,0.144g水溶性自由基引发剂过硫酸钾和0.288g交联剂蔗糖烯丙基 醚,以得到用于聚合用的水相; 与上述操作分开,在配有。

26、搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、温度计和氮气导入管的 1000mL五口烧瓶中加入500g环已烷和0.144g的失水山梨醇单油酸酯(司盘80)和0.144g 的聚氧乙烯30二聚羟基硬脂酸酯,在烧瓶内分散混合物,备好待用为油相; 在搅拌下将水相加入上述五口烧瓶中,并分散混合物,通氮气、升温、搅拌,在体 系温度为70聚合反应进行4小时; 在聚合终止时,升高体系温度,对加热的混合物进行共沸脱水,将80g水蒸出; 抽滤后得到湿物料,进一步放在真空干燥箱内压力为-0.095 Mpa、温度100下干燥8 小时,得到球状聚丙烯酸树脂79.7g。 0043 实施例2 除了将实施例1中向该锥形瓶中逐滴加入66.7g。

27、 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和 50%摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入35g的水,改为向该锥形瓶中逐滴加入 40.0g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和30 %摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加 入54g的水以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到75.9g球状聚丙烯酸树脂。 0044 实施例3 除了将实施例1中向该锥形瓶中逐滴加入66.7g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和 50 %摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入35g的水,改为向该锥形瓶中逐滴加入 13.3g 30wt%的氢氧化钠水溶液,以中和10%摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入 72.7g的水。

28、以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到71.2g球状聚丙烯酸树脂。 0045 实施例4 除了将实施例1中向该锥形瓶中逐滴加入66.7g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和 50 %摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入35g的水,改为向该锥形瓶中逐滴加入 93.3g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和70 % 摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加 入16.7g的水以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到84.6g球状聚丙烯酸树脂。 0046 实施例5 除了将实施例1中0.288g交联剂蔗糖烯丙基醚改为0.576g、以及将实施例1中的 0.144g的山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.144。

29、g 的聚氧乙烯30二聚羟基硬脂酸酯改为 0.288g山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.288g 的聚氧乙烯30二聚羟基硬脂酸酯以外,以 与实施例1相同的步骤进行,得到80.2g球状聚丙烯酸树脂。 说 明 书CN 102504079 A 6/10页 9 0047 实施例6 除了将实施例1中0.288g交联剂蔗糖烯丙基醚改为0.876g、以及将实施例1中的 0.144g的山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.144g 的聚氧乙烯30二聚羟基硬脂酸酯改为 0.36山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.36g 的聚氧乙烯30二聚羟基硬脂酸酯以外,以与实 施例1相同的步骤进行,得到81.1g球状聚丙烯酸树脂。 。

30、0048 实施例7 除了将实施例1中的0.144g的山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.144g 的聚氧乙烯30 二聚羟基硬脂酸酯改为0.144山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.072g 的聚氧乙烯30二聚 羟基硬脂酸酯以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到79.8g球状聚丙烯酸树脂。 0049 实施例8 除了将实施例1中0.288g交联剂蔗糖烯丙基醚改为0.072g季戊四醇三烯丙烯酸酯以 外,以与实施例1相同的步骤进行,得到78.8g球状聚丙烯酸树脂。 0050 对比例1 除了将实施例1中0.288g交联剂蔗糖烯丙基醚改为0.936g季戊四醇三烯丙烯酸酯以 外,以与实施例1相同的步骤进行,得到。

31、72.2g球状聚丙烯酸树脂。 0051 对比例2 除了将实施例1中0.288g交联剂蔗糖烯丙基醚改为0.036g以外,以与实施例1相同 的步骤进行,得到71.1g球状聚丙烯酸树脂。 0052 对比例3 除了将实施例1中的0.144g的山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.144g 的聚氧乙烯30 二聚羟基硬脂酸酯改为0.072山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.036g 的聚氧乙烯30二聚 羟基硬脂酸酯以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到71.0g球状聚丙烯酸树脂。 0053 对比例4 除了将实施例1中的0.144g的山梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.144g 的聚氧乙烯30 二聚羟基硬脂酸酯改为。

32、0.432梨醇酐单油酸酯(司盘80)和0.432g 的聚氧乙烯30二聚羟 基硬脂酸酯以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到71.1g球状聚丙烯酸树脂。 0054 对比例5 除了将实施例1中的向该锥形瓶中逐滴加入66.7g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中 和50%摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入35g的水,改为向该锥形瓶中逐滴加入 6.67g 30 wt%的氢氧化钠水溶液,以中和5%摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入 77.3g的水,以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到58.1g球状聚丙烯酸树脂。 0055 对比例6 除了将实施例1中的向该锥形瓶中逐滴加入66.7g(0.5m。

33、ol)30wt%的氢氧化钠水溶 液,以中和50%摩尔的丙烯酸,接着向该锥形瓶中进一步加入35g的水,改为向该锥形瓶中 逐滴加入100g(0.75mol)30wt%的氢氧化钠水溶液,以中和75%摩尔的丙烯酸,接着向该锥 形瓶中进一步加入12g的水,以外,以与实施例1相同的步骤进行,得到71.1g球状聚丙烯 酸树脂。 0056 各个实施例和各个对比例中得到的球状聚丙烯酸树脂根据下述的评价方法进行 评估。 说 明 书CN 102504079 A 7/10页 10 0057 评价方法 1.球状聚丙烯酸树脂的直径 称取一定量的球状聚丙烯酸树脂,均匀地铺展在载薄片上,在显微镜下观察离子的形 态和尺寸。 0。

34、058 2.堆积密度 称取一定质量的树脂样(g)装于一干净干燥并称重的500mL量筒中,以轻轻装满为度, 立即用保鲜膜紧紧封住,且用橡皮扎紧,称重,然后将其装在振实密度测试仪上,设定振实 频率为250次/min,振6000次。取下量筒,读取量筒里样品的体积(ml),通过用聚丙烯酸 树脂的质量除以其所占容积而算出的值即为堆积密度。 0059 3.0.5%树脂水溶液的溶胀时间 在体积为250ml、直径6.3cm烧杯中加入100ml去离子水,将水温保持在25,称取 2.5g的聚丙烯酸树脂撒向静置的去离子水的水面上后,测定聚丙烯酸树脂粒子全部溶胀所 需的时间。此外,判断球状的聚丙烯酸树脂在水中溶胀时,。

35、通过目视判断干燥时白色的聚合 物粒子在水中溶胀成白色半透明来进行判断。 0060 各个实施例和各个对比例中得到的球状聚丙烯酸树脂测定直径、堆积密度、0.5% 树脂水溶液溶胀时间。在表1、表2及表3中给出结果。 0061 表1 说 明 书CN 102504079 A 10 8/10页 11 表2 说 明 书CN 102504079 A 11 9/10页 12 表3 说 明 书CN 102504079 A 12 10/10页 13 从表1、表2及表3中的结果可知,利用本发明的制造方法所得到的球状聚丙烯酸树脂 的堆积密度大,而且短时间内在水中溶胀。 0062 工业实用性 根据本发明的制造方法,可以得到与微粉末状的聚丙烯酸树脂相比在水中易溶胀、粉 尘少、使用时性能优异的球状聚丙烯酸树脂。此外,将利用本发明的制造方法得到的球状聚 丙烯酸树脂溶解在水中后,通过利用氢氧化钠、三乙醇胺等碱进行中和,可以以短时间得到 表面光滑、增稠性和透光率优异的中和粘稠液。 说 明 书CN 102504079 A 13 。

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