一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010501654.4

申请日:

2010.09.29

公开号:

CN101974184A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08L 25/14公开日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 25/14申请日:20100929|||公开

IPC分类号:

C08L25/14; C08L33/00; C08F212/08; C08F220/14; C08F220/18; C08F220/32; C08F2/26; C09D11/10; C09D125/14; C09D133/00; D21H21/14

主分类号:

C08L25/14

申请人:

苏州凯康化工科技有限公司

发明人:

黄伊君

地址:

215400 江苏省太仓市太仓港经济开发区(港区)石化二区

优先权:

专利代理机构:

南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204

代理人:

柏尚春

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内容摘要

本发明公开了一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用。本发明的水性丙烯酸乳液由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氨水、乳化剂、引发剂、去离子水,通过自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体,配以成膜物质、助剂、消泡剂而成。本发明所述的水性丙烯酸乳液外观透明、细腻、粒径细、润湿分散性好;产品质量稳定,在高速剪切分散机搅拌分散24小时不破乳、在水性色浆研磨中不破乳,不起颗粒,且对钙镁离子不敏感,光泽度高,同国外相类似的产品相当;因体系中乳化剂的用量很少,所以干膜耐水性优,且应用产品机械稳定性能好,耐磨性、附着力、抗粘性优异,印后上光的纸张具有不易粘花等特点。

权利要求书

1: 一种水性丙烯酸乳液, 其特征在于它的配方包括如下重量份数的组分 : (1) 单体组分 : 甲基丙烯酸甲酯 : 10 ~ 25 份 ; 苯乙烯 : 25 ~ 40 份 ; 丙烯酸异辛酯 : 8 ~ 20 份 ; 甲基丙烯酸缩水甘油酯 : 2 ~ 10 份 ; (2) 成膜物质 : 水溶性固体丙烯酸树脂 : 5 ~ 15 份 ; (3) 乳化剂 : 阴离子乳化剂 : 0.5 ~ 5 份 ; (4) 引发剂 : 过硫酸氨 : 0.2 ~ 1.2 份 ; (5) 助剂 : 成膜助剂 : 0.5 ~ 5 份 ; 消泡剂 : 0.1 ~ 1 份 ; (6)28%氨水 : 4 ~ 14 份 ; (7) 去离子水 : 40 ~ 70 份 ; 其中 : (1) 单体组分、 (3) 乳化剂、 (4) 引发剂、 (6) 氨水、 (7) 去离子水, 进行自由基聚 合后形成高分子物质, 构成水性丙烯酸乳液的主体。
2: 根据权利要求 1 所述的一种水性丙烯酸乳液, 其特征在于 : 所述的阴离子乳化剂为 磺基琥珀酸盐类阴离子乳化剂。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的一种水性丙烯酸乳液, 其特征在于 : 所述的磺基琥珀酸 盐类阴离子乳化剂为磺基琥珀酸单酯钠盐。
4: 根据权利要求 1 或 2 所述的一种水性丙烯酸乳液, 其特征在于 : 所述的成膜助剂为 醇酯十二。
5: 根据权利要求 1 或 2 所述的一种水性丙烯酸乳液, 其特征在于 : 所述的消泡剂为含 炔酮类消泡剂。
6: 制备如权利要求 1 所述的一种水性丙烯酸乳液的方法 : 其特征在于 : 其包括如下步 骤: (1) 分散溶解 : 按配方量将 10 ~ 20 份去离子水, 水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸 内, 边搅拌边加入 2 ~ 6 份氨水, 完毕后分散 2 ~ 3 小时, 至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶 解备用 ; (2) 备料 : 将 25 ~ 35 份去离子水、 阴离子乳化剂、 2 ~ 8 份氨水、 聚丙烯酸钠按顺序加 入反应容器内, 搅拌均匀备用 ; 将甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽 A, 并混 合均匀备用 ; 将过硫酸氨完全溶解于 5 ~ 15 份去离子水后抽入高位槽 B ; (3) 单体反应 : 将步骤 (2) 中的反应容器升温, 当温度达到 78 ~ 82℃时加入 5%的高 位槽 A 中备用的单体混合物, 5 ~ 10 分钟后加入 20%的高位槽 B 中备用的过硫酸氨溶液, 2 保持温度 78 ~ 82℃反应 20 ~ 30 分钟, 在 3 ~ 4 小时内加入剩余高位槽 A 中的单体混合物 及 60%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 加入完毕后, 控制反应容器的温度为 82 ~ 86℃ ; (4) 去除残留的单体 : 将剩余的 20%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 每 20 ~ 40 分钟补 加一次加入到反应容器中, 分三次补加完毕后, 继续保温 1 ~ 2 小时 ; (5) 降温加助剂 : 将反应容器中的温度降至 45℃或以下, 加入步骤 (1) 中溶解的水溶性 固体丙烯酸树脂溶液、 成膜助剂、 消泡剂, 搅拌 30 ~ 60 分钟 ; # (6) 检验 : 取样测粘度 25℃涂 4 杯为 120 ~ 200 秒, 粘度可采用水调整 ; 再测含固量, 称样 1 ~ 2 克 120℃烘 1.5 小时, 称干膜重量, 计算含固量, 含固量在 (46±2)%之间为合格 品; (7) 过滤包装 : 将检验合格的产品用 120 或 200 目过滤袋过滤包装即可。
7: 权利要求 1 所述的一种水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性油墨中的应用。
8: 权利要求 1 所述的一种水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性印刷罩光油中的应用。

说明书


一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用

    技术领域 本发明涉及一种丙烯酸乳液, 尤其是涉及一种用于水性油墨或用于水性印刷罩光 油主体基料的水性丙烯酸乳液及其制造方法和应用。
     背景技术 随着人们环保意识的增强, 水性类产品也越来越受到人们的欢迎, 使用面也越来 越广。水性印刷油墨及水性罩光油由于其优异的安全环保性能也日渐受到人们的青睐, 但 目前国内生产的水性丙烯酸乳液因产品质量不够稳定, 在颜料色浆研磨过程中, 容易破乳、 结渣, 且具有色浆润湿分散性差等缺点 ; 而其作为水性印刷罩光油的主体基料会导致水性 印刷罩光油的光泽度不好, 印刷后上光的纸张易粘花等, 所以现在多数水性印刷油墨及水 性罩光油生产厂家还是依赖进口水性丙烯酸乳液。
     发明内容 本发明正是为了克服上述不足, 所要解决的技术问题是提供一种产品质量稳定的 水性丙烯酸乳液。
     本发明还要解决的技术问题是提供上述水性丙烯酸乳液的制造方法。
     为解决上述技术问题, 本发明所采用的技术方案如下 :
     一种水性丙烯酸乳液, 它的配方包括如下重量份数的组分 :
     (1) 单体组分 :
     甲基丙烯酸甲酯 : 10 ~ 25 份 ;
     苯乙烯 : 25 ~ 40 份 ;
     丙烯酸异辛酯 : 8 ~ 20 份 ;
     甲基丙烯酸缩水甘油酯 : 2 ~ 10 份 ;
     (2) 成膜物质 :
     水溶性固体丙烯酸树脂 : 5 ~ 15 份 ;
     (3) 乳化剂 :
     阴离子乳化剂 : 0.5 ~ 5 份 ;
     (4) 引发剂 :
     过硫酸氨 : 0.2 ~ 1.2 份 ;
     (5) 助剂 :
     成膜助剂 : 0.5 ~ 5 份 ;
     消泡剂 : 0.1 ~ 1 份 ;
     (6)28%氨水 : 4 ~ 14 份 ;
     (7) 去离子水 : 40 ~ 70 份 ;
     其中 : (1) 单体组分中的甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩 水甘油酯, 通过聚合形成高分子物质, 构成水性丙烯酸乳液的主体。
     所述的阴离子乳化剂优选用磺基琥珀酸盐类阴离子乳化剂, 进一步优选用磺基琥 珀酸单酯钠盐, 如上海忠诚精细化工有限公司生产的 UCAN-51。
     所述的成膜助剂优选用醇酯十二。
     所述的消泡剂优选用含炔酮类消泡剂, 如上海忠诚精细化工有限公司生产的 WDF-68。
     制备上述水性丙烯酸乳液的方法 : 其包括如下步骤 :
     (1) 分散溶解 : 按配方量将 10 ~ 20 份去离子水, 水溶性固体丙烯酸树脂加入分散 缸内, 边搅拌边加入 2 ~ 6 份氨水, 完毕后分散 2 ~ 3 小时, 至水溶性固体丙烯酸树脂完全 溶解备用 ;
     (2) 备料 : 将 25 ~ 35 份去离子水、 阴离子乳化剂、 2 ~ 8 份氨水、 聚丙烯酸钠按顺 序加入反应容器内, 搅拌均匀备用 ;
     将甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽 A, 并混合均匀备用 ;
     将过硫酸氨完全溶解于 5 ~ 15 份去离子水后抽入高位槽 B ;
     (3) 单体反应 : 将步骤 (2) 中的反应容器升温, 当温度达到 78 ~ 82℃时加入 5%的 高位槽 A 中备用的单体混合物, 5 ~ 10 分钟后加入 20%的高位槽 B 中备用的过硫酸氨溶液, 保持温度 78 ~ 82℃反应 20 ~ 30 分钟, 在 3 ~ 4 小时内加入剩余高位槽 A 中的单体混合物 及 60%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 加入完毕后, 控制反应容器的温度为 82 ~ 86℃ ;
     (4) 去除残留的单体 : 将剩余的 20%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 每 20 ~ 40 分 钟补加一次加入到反应容器中, 分三次补加完毕后, 继续保温 1 ~ 2 小时 ;
     (5) 降温加助剂 : 将反应容器中的温度降至 45℃或以下, 加入步骤 (1) 中溶解的水 溶性固体丙烯酸树脂溶液、 成膜助剂、 消泡剂, 搅拌 30 ~ 60 分钟 ; #
     (6) 检验 : 取样测粘度 25℃涂 4 杯为 120 ~ 200 秒, 粘度可采用水调整 ; 再测含固 量, 称样 1 ~ 2 克 120℃烘 1.5 小时, 称干膜重量, 计算含固量, 含固量应在 (46±2)%之间 为合格品 ;
     (7) 过滤包装 : 将检验合格的产品用 120 或 200 目过滤袋过滤包装即可。
     其中, 步骤 (6) 中含固量的计算方法为 : ( 干膜重量 / 样品原重 )×100%。
     上述水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性油墨中的应用。
     上述水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性印刷罩光油中的应用。
     有益效果 : 本发明所述的水性丙烯酸乳液外观透明、 细腻、 粒径细、 润湿分散性好 ; 产品质量稳定, 在高速剪切分散机搅拌分散 24 小时不破乳、 在水性色浆研磨中不破乳, 不 起颗粒, 且对钙镁离子不敏感, 光泽度高, 同国外相类似的产品相当 ; 因体系中乳化剂的用 量很少, 所以干膜耐水性优, 且应用产品机械稳定性能好, 耐磨性、 附着力、 抗粘性优异, 印 后上光的纸张具有不易粘花等特点 ; 本产品价格低廉、 易于实现、 可大规模生产。 具体实施方式
     实施例 1 :
     一种水性丙烯酸乳液, 它的配方包括如下重量份数的组分 :
     (1) 单体组分 :甲基丙烯酸甲酯 : 10g ; 苯乙烯 : 32g ; 丙烯酸异辛酯 : 4g ; 甲基丙烯酸缩水甘油酯 : 6g ; (2) 成膜物质 : 水溶性固体丙烯酸树脂 : 5g ; (3) 乳化剂 : UCAN-51 : 0.5g ; (4) 引发剂 : 过硫酸氨 : 1.2g ; (5) 助剂 : 醇酯十二 : 3g ; WDF-68 : 0.1g ; (6)28%氨水 : 4g ; (7) 去离子水 : 42g ;其中 : 所述甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯、 UCAN-51、 过硫酸氨、 氨水、 去离子水, 通过自由基聚合后形成高分子物质, 构成水性丙烯酸 乳液的主体。
     制备上述水性丙烯酸乳液的方法, 其包括如下步骤 :
     (1) 分散溶解 : 将 10g 去离子水, 5g 水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内, 边搅拌 边加入 2g 28%氨水, 完毕后分散 2 小时, 至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用 ;
     (2) 备料 : 将 25g 去离子水、 0.5g UCAN-51、 2g 28%氨水按顺序加入反应容器内, 搅拌均匀备用 ;
     将 10g 甲基丙烯酸甲酯、 32g 苯乙烯、 4g 丙烯酸异辛酯、 6g 甲基丙烯酸缩水甘油酯 抽入高位槽 A, 并混合均匀备用 ;
     将 0.2g 过硫酸氨完全溶解于 7g 去离子水后抽入高位槽 B ;
     (3) 单体反应 : 将步骤 (2) 中的反应容器升温, 当温度达到 80℃时加入 5%的高位 槽 A 中备用的单体混合物, 10 分钟后加入 20%的高位槽 B 中备用的过硫酸氨溶液, 保持温 度 80℃反应 20 分钟, 在 3.5 小时内加入剩余高位槽 A 中的单体混合物及 60%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 加入完毕后, 控制反应容器的温度为 86℃ ;
     (4) 去除残留的单体 : 将剩余的 20%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 每 30 分钟补 加一次加入到反应容器中, 分三次补加完毕后, 继续保温 1 小时 ;
     (5) 降温加助剂 : 将反应容器中的温度降至 10℃, 加入步骤 (1) 中溶解的水溶性固 体丙烯酸树脂溶液、 3g 醇酯十二、 0.1g WDF-68, 搅拌 45 分钟。 #
     (6) 检验 : 取样测粘度 25℃涂 4 杯 135 秒, 测含固量, 称样 1 克 120℃烘 1.5 小时, 称干膜重量为 0.475g, 计算含固量为 47.5% ;
     (7) 过滤包装 : 将检验合格的产品用 120 目过滤袋过滤包装即可。
     本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下 :
     外观 : 微黄半透明乳液 ;玻璃化温度 TG : 85℃ 含固量 : 47.5% ; PH : 7.8 ; 保质期 : 12 个月 实施例 2 : 一种水性丙烯酸乳液, 它的配方包括如下重量份数的组分 : (1) 单体组分 : 甲基丙烯酸甲酯 : 18g ; 苯乙烯 : 35g ; 丙烯酸异辛酯 : 17g ; 甲基丙烯酸缩水甘油酯 : 2g ; (2) 成膜物质 : 水溶性固体丙烯酸树脂 : 10g ; (3) 乳化剂 : UCAN-51 : 5g ;(4) 引发剂 :
     过硫酸氨 : 0.2g ;
     (5) 助剂 :
     醇酯十二 : 0.5g ;
     WDF-68 : 0.5g ;
     (6)28%氨水 : 9g ;
     (7) 去离子水 : 70g ;
     其中 : 所述甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯、 UCAN-51、 过硫酸氨、 氨水、 去离子水, 通过自由基聚合后形成高分子物质, 构成水性丙烯酸 乳液的主体。
     制备上述水性丙烯酸乳液的方法, 其包括如下步骤 :
     (1) 分散溶解 : 将 20g 去离子水, 10g 水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内, 边搅拌 边加入 4g 氨水, 完毕后分散 2.5 小时, 至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用 ;
     (2) 备料 : 将 35g 去离子水、 5g UCAN-51、 5g28%氨水按顺序加入反应容器内, 搅拌 均匀备用 ;
     将 18g 甲基丙烯酸甲酯、 35g 苯乙烯、 17g 丙烯酸异辛酯、 2g 甲基丙烯酸缩水甘油酯 抽入高位槽 A, 并混合均匀备用 ;
     将 1.2g 过硫酸氨完全溶解于 15g 去离子水后抽入高位槽 B ;
     (3) 单体反应 : 将步骤 (2) 中的反应容器升温, 当温度达到 78℃时加入 5%的高位 槽 A 中备用的单体混合物, 5 分钟后加入 20%的高位槽 B 中备用的过硫酸氨溶液, 保持温度 78℃反应 25 分钟, 在 3 小时内加入剩余高位槽 A 中的单体混合物及 60%的高位槽 B 中的过 硫酸氨溶液, 加入完毕后, 控制反应容器的温度为 82℃ ;
     (4) 去除残留的单体 : 将剩余的 20%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 每 20 分钟补 加一次加入到反应容器中, 分三次补加完毕后, 继续保温 1.5 小时 ;(5) 降温加助剂 : 将反应容器中的温度降至 30℃, 加入步骤 (1) 中溶解的水溶性固 体丙烯酸树脂溶液、 0.5g 醇酯十二、 0.5g WDF-68, 搅拌 30 分钟。 #
     (6) 检验 : 取样测粘度 25℃涂 4 杯, 用 1g 水调整后为 156 秒, 测含固量, 称样 2 克 120℃烘 1.5 小时, 称干膜重量为 0.924g, 含固量为 46.2% ;
     (7) 过滤包装 : 将检验合格的产品用 200 目过滤袋过滤包装即可。
     本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下 :
     外观 : 微黄半透明乳液 ;
     玻璃化温度 TG : 20℃ ;
     含固量 : 46。2% ;
     PH : 8.0 ;
     保质期 : 12 个月。
     实施例 3 :
     一种水性丙烯酸乳液, 它的配方包括如下重量份数的组分 :
     (1) 单体组分 :
     苯乙烯 : 30g ; 丙烯酸异辛酯 : 25g ;
     甲基丙烯酸缩水甘油酯 : 6g ;
     (2) 成膜物质 :
     水溶性固体丙烯酸树脂 : 15g ;
     (3) 乳化剂 :
     UCAN-51 : 2g ;
     (4) 引发剂 :
     过硫酸氨 : 0.9g ;
     (5) 助剂 :
     醇酯十二 : 2g ;
     WDF-68 : 0.3g ;
     (6)28%氨水 : 14g ;
     (7) 去离子水 : 58g ;
     其中 : 所述甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯酸异辛酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯、 UCAN-51、 过硫酸氨、 氨水、 去离子水, 通过自由基聚合后形成高分子物质, 构成水性丙烯酸 乳液的主体。
     制备上述水性丙烯酸乳液的方法 : 其特征在于 : 其包括如下步骤 :
     (1) 分散溶解 : 将 15g 去离子水, 15g 水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内, 边搅拌 边加入 6g 氨水, 完毕后分散 3 小时, 至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用 ;
     (2) 备料 : 将 33g 去离子水、 3g UCAN-51、 15g 28%氨水按顺序加入反应容器内, 搅 拌均匀备用 ;
     将 30g 苯乙烯、 25g 丙烯酸异辛酯、 6g 甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽 A, 并混合 均匀备用 ;
     将 0.9g 过硫酸氨完全溶解于 10g 去离子水后抽入高位槽 B ;
     (3) 单体反应 : 将步骤 (2) 中的反应容器升温, 当温度达到 82℃时加入 5%的高位 槽 A 中备用的单体混合物, 8 分钟后加入 20%的高位槽 B 中备用的过硫酸氨溶液, 保持温度 82℃反应 30 分钟, 在 4 小时内加入剩余高位槽 A 中的单体混合物及 60%的高位槽 B 中的过 硫酸氨溶液, 加入完毕后, 控制反应容器的温度为 84℃ ;
     (4) 去除残留的单体 : 将剩余的 20%的高位槽 B 中的过硫酸氨溶液, 每 40 分钟补 加一次加入到反应容器中, 分三次补加完毕后, 继续保温 2 小时 ;
     (5) 降温加助剂 : 将反应容器中的温度降至 45℃, 加入步骤 (1) 中溶解的水溶性固 体丙烯酸树脂溶液、 2g 醇酯十二、 0.3g WDF-68, 搅拌 60 分钟 ; #
     (6) 检验 : 取样测粘度 25℃涂 4 杯, 用 1.5g 水调整粘度后为 130 秒, 测含固量, 称 样 1.5 克 120℃烘 1.5 小时, 称干膜重量为 0.702, 计算含固量为 46.8% ;
     (7) 过滤包装 : 将检验合格的产品用 200 目过滤袋过滤包装即可。
     本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下 :
     外观 : 微黄半透明乳液 ;
     玻璃化温度 TG : 0℃ ;
     含固量 : 46.8%
     PH : 7.6 ;
     保质期 : 12 个月
     实施例 4 : 将实施例 1 获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆, 配方为 : 水性 丙烯酸乳 100g、 润湿分散剂 0.5g、 黑色水性色浆 20g、 水性消泡剂 0.6g, 将其依次加入快速 分散缸内, 高速分散 2 小时, 取样于拉白卡纸, 无颗粒, 无破乳现象产生, 颜色分布均匀细 腻, 用 200 目过滤袋过滤无颗粒。
     实施例 5 : 将实施例 2 获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆, 配方为 : 水性 丙烯酸乳 100g、 润湿分散剂 1.0g、 黑色水性色浆 30g、 水性消泡剂 1.0g, 将其依次加入快速 分散缸内, 高速分散 3 小时, 取样于拉白卡纸, 无颗粒, 无破乳现象产生, 颜色分布均匀细 腻, 用 120 目过滤袋过滤无颗粒。
     实施例 6 : 将实施例 3 获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆, 配方为 : 水性 丙烯酸乳 100g、 润湿分散剂 0.8g、 黑色水性色浆 40g、 水性消泡剂 1.2g, 将其依次加入快速 分散缸内, 高速分散 4 小时, 取样于拉白卡纸, 无颗粒, 无破乳现象产生, 颜色分布均匀细 腻, 用 200 目过滤袋过滤无颗粒。
     实施例 7 : 将实施例 1 ~ 3 制得的水性丙烯酸乳液产品配制成水性印刷罩光油, 另选取两种成熟的水性丙烯酸乳液对比产品, 某公司生产的 989 型水性丙烯酸乳液 (TG = 90℃ ) 和某公司生产的 937 型水性丙烯酸乳液 (TG = 20℃ ) 分别配制成水性印刷罩光油, 其配方如下 :
     罩光油 A 实施例 1 水性丙烯酸乳液 实施例 2 水性丙烯酸乳液9罩光油 B罩光油 C罩光油 D罩光油 E45g 45g101974184 A CN 101974188说明书45 45 457/8 页实施例 3 水性丙烯酸乳液 某公司生产的 989(TG = 90℃ ) 某公司生产的 937(TG = 20℃ ) 水性蜡乳液 水 水性固体丙烯酸树脂 氨水 水性消泡剂 润湿流平剂
     12g 20g 10g 5g 0.2g 0.3g12g 20g 10g 5g 0.2g 0.3g12g 20g 10g 5g 0.2g 0.3g12g 20g 10g 5g 0.2g 0.3g12 20 10 5 0.2 0.3将上述制得的罩光油 A、 B、 C、 D 和 E 分别进行光泽度、 耐磨性、 附着力、 抗粘性测定, 方法如下 :
     光泽度测定方法 : 在白卡纸上拉 12 微米厚湿膜, 干透后即用 60℃光度仪测定, 记 录结果 ;
     耐磨性测定方法 : 在深色的卡纸上拉 12 微米的湿膜, 干透后固定在测定仪上, 将 A4 纸固定在 1KG 法码上, 来回磨擦, 直至 A4 纸掉色为测定终点, 记录测定仪上显示的次数即 为结果, 使用仪器为济南兰光机电技术有限公司的耐磨测定仪, 型号为 MCJ-01A ;
     附着力测定方法 : 将上述各罩光油对印有油墨的纸张进行上光, 用胶带紧贴于纸 张上, 胶带的方向应尽量与印刷 ( 涂布 ) 方向成 45 度角, 以拇指轻压胶带排出下面气泡, 拿 住胶带没粘着的一端, 用力猛揭胶带 1 ~ 2 次 ; 评定结果分 1 ~ 5 级, 1 级最好, 5 级最差 ;
     抗粘性测定方法 : 将上述各罩光油, 涂布干燥后裁成一定的尺寸, 放入恒温恒湿 2 箱, 相对湿度为 85%, 温度为 60℃的环境中, 施加 1kg/cm 的压力, 面对面压 24 小时, 观察 涂层是否粘连。
     上述测试结果如下 :
     罩光油 A 光泽度 耐磨性 附着力 抗粘性 80 160 1级 不发粘罩光油 B 罩光油 C 罩光油 D 75 200 1级 不发粘 78 180 1级 不发粘 60 100 2级 不发粘罩光油 E 62 80 3级 发粘由以上应用结果可以看出, 使用实施例 1 ~ 3 制备的水性丙烯酸乳液配置的罩光 油, 与对比水性丙烯酸乳液相比, 光泽度、 耐磨性、 附着力、 抗粘性更好。11

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1、10申请公布号CN101974184A43申请公布日20110216CN101974184ACN101974184A21申请号201010501654422申请日20100929C08L25/14200601C08L33/00200601C08F212/08200601C08F220/14200601C08F220/18200601C08F220/32200601C08F2/26200601C09D11/10200601C09D125/14200601C09D133/00200601D21H21/1420060171申请人苏州凯康化工科技有限公司地址215400江苏省太仓市太仓港经济开发区港区。

2、石化二区72发明人黄伊君74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人柏尚春54发明名称一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用57摘要本发明公开了一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用。本发明的水性丙烯酸乳液由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氨水、乳化剂、引发剂、去离子水,通过自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体,配以成膜物质、助剂、消泡剂而成。本发明所述的水性丙烯酸乳液外观透明、细腻、粒径细、润湿分散性好;产品质量稳定,在高速剪切分散机搅拌分散24小时不破乳、在水性色浆研磨中不破乳,不起颗粒,且对钙镁离子不敏感,光泽度高,同国外相类似的。

3、产品相当;因体系中乳化剂的用量很少,所以干膜耐水性优,且应用产品机械稳定性能好,耐磨性、附着力、抗粘性优异,印后上光的纸张具有不易粘花等特点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页CN101974188A1/2页21一种水性丙烯酸乳液,其特征在于它的配方包括如下重量份数的组分1单体组分甲基丙烯酸甲酯1025份;苯乙烯2540份;丙烯酸异辛酯820份;甲基丙烯酸缩水甘油酯210份;2成膜物质水溶性固体丙烯酸树脂515份;3乳化剂阴离子乳化剂055份;4引发剂过硫酸氨0212份;5助剂成膜助剂055份;消泡剂011份;628氨水414份;7去离子水4。

4、070份;其中1单体组分、3乳化剂、4引发剂、6氨水、7去离子水,进行自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体。2根据权利要求1所述的一种水性丙烯酸乳液,其特征在于所述的阴离子乳化剂为磺基琥珀酸盐类阴离子乳化剂。3根据权利要求1或2所述的一种水性丙烯酸乳液,其特征在于所述的磺基琥珀酸盐类阴离子乳化剂为磺基琥珀酸单酯钠盐。4根据权利要求1或2所述的一种水性丙烯酸乳液,其特征在于所述的成膜助剂为醇酯十二。5根据权利要求1或2所述的一种水性丙烯酸乳液,其特征在于所述的消泡剂为含炔酮类消泡剂。6制备如权利要求1所述的一种水性丙烯酸乳液的方法其特征在于其包括如下步骤1分散溶解按配方量将102。

5、0份去离子水,水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内,边搅拌边加入26份氨水,完毕后分散23小时,至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用;2备料将2535份去离子水、阴离子乳化剂、28份氨水、聚丙烯酸钠按顺序加入反应容器内,搅拌均匀备用;将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽A,并混合均匀备用;将过硫酸氨完全溶解于515份去离子水后抽入高位槽B;3单体反应将步骤2中的反应容器升温,当温度达到7882时加入5的高位槽A中备用的单体混合物,510分钟后加入20的高位槽B中备用的过硫酸氨溶液,权利要求书CN101974184ACN101974188A2/2页3保持温度7882反。

6、应2030分钟,在34小时内加入剩余高位槽A中的单体混合物及60的高位槽B中的过硫酸氨溶液,加入完毕后,控制反应容器的温度为8286;4去除残留的单体将剩余的20的高位槽B中的过硫酸氨溶液,每2040分钟补加一次加入到反应容器中,分三次补加完毕后,继续保温12小时;5降温加助剂将反应容器中的温度降至45或以下,加入步骤1中溶解的水溶性固体丙烯酸树脂溶液、成膜助剂、消泡剂,搅拌3060分钟;6检验取样测粘度25涂4杯为120200秒,粘度可采用水调整;再测含固量,称样12克120烘15小时,称干膜重量,计算含固量,含固量在462之间为合格品;7过滤包装将检验合格的产品用120或200目过滤袋过滤。

7、包装即可。7权利要求1所述的一种水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性油墨中的应用。8权利要求1所述的一种水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性印刷罩光油中的应用。权利要求书CN101974184ACN101974188A1/8页4一种水性丙烯酸乳液及其制备方法和应用技术领域0001本发明涉及一种丙烯酸乳液,尤其是涉及一种用于水性油墨或用于水性印刷罩光油主体基料的水性丙烯酸乳液及其制造方法和应用。背景技术0002随着人们环保意识的增强,水性类产品也越来越受到人们的欢迎,使用面也越来越广。水性印刷油墨及水性罩光油由于其优异的安全环保性能也日渐受到人们的青睐,但目前国内生产的水性丙烯酸乳液因产品质量不够稳定,。

8、在颜料色浆研磨过程中,容易破乳、结渣,且具有色浆润湿分散性差等缺点;而其作为水性印刷罩光油的主体基料会导致水性印刷罩光油的光泽度不好,印刷后上光的纸张易粘花等,所以现在多数水性印刷油墨及水性罩光油生产厂家还是依赖进口水性丙烯酸乳液。发明内容0003本发明正是为了克服上述不足,所要解决的技术问题是提供一种产品质量稳定的水性丙烯酸乳液。0004本发明还要解决的技术问题是提供上述水性丙烯酸乳液的制造方法。0005为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下0006一种水性丙烯酸乳液,它的配方包括如下重量份数的组分00071单体组分0008甲基丙烯酸甲酯1025份;0009苯乙烯2540份;0010。

9、丙烯酸异辛酯820份;0011甲基丙烯酸缩水甘油酯210份;00122成膜物质0013水溶性固体丙烯酸树脂515份;00143乳化剂0015阴离子乳化剂055份;00164引发剂0017过硫酸氨0212份;00185助剂0019成膜助剂055份;0020消泡剂011份;0021628氨水414份;00227去离子水4070份;0023其中1单体组分中的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯,通过聚合形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体。说明书CN101974184ACN101974188A2/8页50024所述的阴离子乳化剂优选用磺基琥珀酸盐类阴离子乳化剂,进一步优选用。

10、磺基琥珀酸单酯钠盐,如上海忠诚精细化工有限公司生产的UCAN51。0025所述的成膜助剂优选用醇酯十二。0026所述的消泡剂优选用含炔酮类消泡剂,如上海忠诚精细化工有限公司生产的WDF68。0027制备上述水性丙烯酸乳液的方法其包括如下步骤00281分散溶解按配方量将1020份去离子水,水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内,边搅拌边加入26份氨水,完毕后分散23小时,至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用;00292备料将2535份去离子水、阴离子乳化剂、28份氨水、聚丙烯酸钠按顺序加入反应容器内,搅拌均匀备用;0030将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽A,并混合均。

11、匀备用;0031将过硫酸氨完全溶解于515份去离子水后抽入高位槽B;00323单体反应将步骤2中的反应容器升温,当温度达到7882时加入5的高位槽A中备用的单体混合物,510分钟后加入20的高位槽B中备用的过硫酸氨溶液,保持温度7882反应2030分钟,在34小时内加入剩余高位槽A中的单体混合物及60的高位槽B中的过硫酸氨溶液,加入完毕后,控制反应容器的温度为8286;00334去除残留的单体将剩余的20的高位槽B中的过硫酸氨溶液,每2040分钟补加一次加入到反应容器中,分三次补加完毕后,继续保温12小时;00345降温加助剂将反应容器中的温度降至45或以下,加入步骤1中溶解的水溶性固体丙烯酸。

12、树脂溶液、成膜助剂、消泡剂,搅拌3060分钟;00356检验取样测粘度25涂4杯为120200秒,粘度可采用水调整;再测含固量,称样12克120烘15小时,称干膜重量,计算含固量,含固量应在462之间为合格品;00367过滤包装将检验合格的产品用120或200目过滤袋过滤包装即可。0037其中,步骤6中含固量的计算方法为干膜重量/样品原重100。0038上述水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性油墨中的应用。0039上述水性丙烯酸乳液作为主体基料在水性印刷罩光油中的应用。0040有益效果本发明所述的水性丙烯酸乳液外观透明、细腻、粒径细、润湿分散性好;产品质量稳定,在高速剪切分散机搅拌分散24小时不破。

13、乳、在水性色浆研磨中不破乳,不起颗粒,且对钙镁离子不敏感,光泽度高,同国外相类似的产品相当;因体系中乳化剂的用量很少,所以干膜耐水性优,且应用产品机械稳定性能好,耐磨性、附着力、抗粘性优异,印后上光的纸张具有不易粘花等特点;本产品价格低廉、易于实现、可大规模生产。具体实施方式0041实施例10042一种水性丙烯酸乳液,它的配方包括如下重量份数的组分00431单体组分说明书CN101974184ACN101974188A3/8页60044甲基丙烯酸甲酯10G;0045苯乙烯32G;0046丙烯酸异辛酯4G;0047甲基丙烯酸缩水甘油酯6G;00482成膜物质0049水溶性固体丙烯酸树脂5G;00。

14、503乳化剂0051UCAN5105G;00524引发剂0053过硫酸氨12G;00545助剂0055醇酯十二3G;0056WDF6801G;0057628氨水4G;00587去离子水42G;0059其中所述甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、UCAN51、过硫酸氨、氨水、去离子水,通过自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体。0060制备上述水性丙烯酸乳液的方法,其包括如下步骤00611分散溶解将10G去离子水,5G水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内,边搅拌边加入2G28氨水,完毕后分散2小时,至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用;00622备料将25G去离子。

15、水、05GUCAN51、2G28氨水按顺序加入反应容器内,搅拌均匀备用;0063将10G甲基丙烯酸甲酯、32G苯乙烯、4G丙烯酸异辛酯、6G甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽A,并混合均匀备用;0064将02G过硫酸氨完全溶解于7G去离子水后抽入高位槽B;00653单体反应将步骤2中的反应容器升温,当温度达到80时加入5的高位槽A中备用的单体混合物,10分钟后加入20的高位槽B中备用的过硫酸氨溶液,保持温度80反应20分钟,在35小时内加入剩余高位槽A中的单体混合物及60的高位槽B中的过硫酸氨溶液,加入完毕后,控制反应容器的温度为86;00664去除残留的单体将剩余的20的高位槽B中的过硫酸氨溶液。

16、,每30分钟补加一次加入到反应容器中,分三次补加完毕后,继续保温1小时;00675降温加助剂将反应容器中的温度降至10,加入步骤1中溶解的水溶性固体丙烯酸树脂溶液、3G醇酯十二、01GWDF68,搅拌45分钟。00686检验取样测粘度25涂4杯135秒,测含固量,称样1克120烘15小时,称干膜重量为0475G,计算含固量为475;00697过滤包装将检验合格的产品用120目过滤袋过滤包装即可。0070本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下0071外观微黄半透明乳液;说明书CN101974184ACN101974188A4/8页70072玻璃化温度TG850073含固量475;007。

17、4PH78;0075保质期12个月0076实施例20077一种水性丙烯酸乳液,它的配方包括如下重量份数的组分00781单体组分0079甲基丙烯酸甲酯18G;0080苯乙烯35G;0081丙烯酸异辛酯17G;0082甲基丙烯酸缩水甘油酯2G;00832成膜物质0084水溶性固体丙烯酸树脂10G;00853乳化剂0086UCAN515G;00874引发剂0088过硫酸氨02G;00895助剂0090醇酯十二05G;0091WDF6805G;0092628氨水9G;00937去离子水70G;0094其中所述甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、UCAN51、过硫酸氨、氨水、去离。

18、子水,通过自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体。0095制备上述水性丙烯酸乳液的方法,其包括如下步骤00961分散溶解将20G去离子水,10G水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内,边搅拌边加入4G氨水,完毕后分散25小时,至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用;00972备料将35G去离子水、5GUCAN51、5G28氨水按顺序加入反应容器内,搅拌均匀备用;0098将18G甲基丙烯酸甲酯、35G苯乙烯、17G丙烯酸异辛酯、2G甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽A,并混合均匀备用;0099将12G过硫酸氨完全溶解于15G去离子水后抽入高位槽B;01003单体反应将步骤2中的反应容器升温,当温。

19、度达到78时加入5的高位槽A中备用的单体混合物,5分钟后加入20的高位槽B中备用的过硫酸氨溶液,保持温度78反应25分钟,在3小时内加入剩余高位槽A中的单体混合物及60的高位槽B中的过硫酸氨溶液,加入完毕后,控制反应容器的温度为82;01014去除残留的单体将剩余的20的高位槽B中的过硫酸氨溶液,每20分钟补加一次加入到反应容器中,分三次补加完毕后,继续保温15小时;说明书CN101974184ACN101974188A5/8页801025降温加助剂将反应容器中的温度降至30,加入步骤1中溶解的水溶性固体丙烯酸树脂溶液、05G醇酯十二、05GWDF68,搅拌30分钟。01036检验取样测粘度2。

20、5涂4杯,用1G水调整后为156秒,测含固量,称样2克120烘15小时,称干膜重量为0924G,含固量为462;01047过滤包装将检验合格的产品用200目过滤袋过滤包装即可。0105本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下0106外观微黄半透明乳液;0107玻璃化温度TG20;0108含固量46。2;0109PH80;0110保质期12个月。0111实施例30112一种水性丙烯酸乳液,它的配方包括如下重量份数的组分01131单体组分0114苯乙烯30G;0115丙烯酸异辛酯25G;0116甲基丙烯酸缩水甘油酯6G;01172成膜物质0118水溶性固体丙烯酸树脂15G;01193乳化剂。

21、0120UCAN512G;01214引发剂0122过硫酸氨09G;01235助剂0124醇酯十二2G;0125WDF6803G;0126628氨水14G;01277去离子水58G;0128其中所述甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、UCAN51、过硫酸氨、氨水、去离子水,通过自由基聚合后形成高分子物质,构成水性丙烯酸乳液的主体。0129制备上述水性丙烯酸乳液的方法其特征在于其包括如下步骤01301分散溶解将15G去离子水,15G水溶性固体丙烯酸树脂加入分散缸内,边搅拌边加入6G氨水,完毕后分散3小时,至水溶性固体丙烯酸树脂完全溶解备用;01312备料将33G去离子水、3。

22、GUCAN51、15G28氨水按顺序加入反应容器内,搅拌均匀备用;0132将30G苯乙烯、25G丙烯酸异辛酯、6G甲基丙烯酸缩水甘油酯抽入高位槽A,并混合均匀备用;0133将09G过硫酸氨完全溶解于10G去离子水后抽入高位槽B;说明书CN101974184ACN101974188A6/8页901343单体反应将步骤2中的反应容器升温,当温度达到82时加入5的高位槽A中备用的单体混合物,8分钟后加入20的高位槽B中备用的过硫酸氨溶液,保持温度82反应30分钟,在4小时内加入剩余高位槽A中的单体混合物及60的高位槽B中的过硫酸氨溶液,加入完毕后,控制反应容器的温度为84;01354去除残留的单体将。

23、剩余的20的高位槽B中的过硫酸氨溶液,每40分钟补加一次加入到反应容器中,分三次补加完毕后,继续保温2小时;01365降温加助剂将反应容器中的温度降至45,加入步骤1中溶解的水溶性固体丙烯酸树脂溶液、2G醇酯十二、03GWDF68,搅拌60分钟;01376检验取样测粘度25涂4杯,用15G水调整粘度后为130秒,测含固量,称样15克120烘15小时,称干膜重量为0702,计算含固量为468;01387过滤包装将检验合格的产品用200目过滤袋过滤包装即可。0139本实施例所生产的水性丙烯酸乳液产品的技术指标如下0140外观微黄半透明乳液;0141玻璃化温度TG0;0142含固量4680143PH。

24、76;0144保质期12个月0145实施例4将实施例1获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆,配方为水性丙烯酸乳100G、润湿分散剂05G、黑色水性色浆20G、水性消泡剂06G,将其依次加入快速分散缸内,高速分散2小时,取样于拉白卡纸,无颗粒,无破乳现象产生,颜色分布均匀细腻,用200目过滤袋过滤无颗粒。0146实施例5将实施例2获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆,配方为水性丙烯酸乳100G、润湿分散剂10G、黑色水性色浆30G、水性消泡剂10G,将其依次加入快速分散缸内,高速分散3小时,取样于拉白卡纸,无颗粒,无破乳现象产生,颜色分布均匀细腻,用120目过滤袋过滤无颗粒。0147实施例6。

25、将实施例3获得的水性丙烯酸乳液产品制备成水性色浆,配方为水性丙烯酸乳100G、润湿分散剂08G、黑色水性色浆40G、水性消泡剂12G,将其依次加入快速分散缸内,高速分散4小时,取样于拉白卡纸,无颗粒,无破乳现象产生,颜色分布均匀细腻,用200目过滤袋过滤无颗粒。0148实施例7将实施例13制得的水性丙烯酸乳液产品配制成水性印刷罩光油,另选取两种成熟的水性丙烯酸乳液对比产品,某公司生产的989型水性丙烯酸乳液TG90和某公司生产的937型水性丙烯酸乳液TG20分别配制成水性印刷罩光油,其配方如下0149罩光油A罩光油B罩光油C罩光油D罩光油E实施例1水性丙烯酸乳液45G实施例2水性丙烯酸乳液45。

26、G说明书CN101974184ACN101974188A7/8页10实施例3水性丙烯酸乳液45某公司生产的989TG9045某公司生产的937TG2045水性蜡乳液12G12G12G12G12水20G20G20G20G20水性固体丙烯酸树脂10G10G10G10G10氨水5G5G5G5G5水性消泡剂02G02G02G02G02润湿流平剂03G03G03G03G030150将上述制得的罩光油A、B、C、D和E分别进行光泽度、耐磨性、附着力、抗粘性测定,方法如下0151光泽度测定方法在白卡纸上拉12微米厚湿膜,干透后即用60光度仪测定,记录结果;0152耐磨性测定方法在深色的卡纸上拉12微米的湿膜。

27、,干透后固定在测定仪上,将A4纸固定在1KG法码上,来回磨擦,直至A4纸掉色为测定终点,记录测定仪上显示的次数即为结果,使用仪器为济南兰光机电技术有限公司的耐磨测定仪,型号为MCJ01A;0153附着力测定方法将上述各罩光油对印有油墨的纸张进行上光,用胶带紧贴于纸张上,胶带的方向应尽量与印刷涂布方向成45度角,以拇指轻压胶带排出下面气泡,拿住胶带没粘着的一端,用力猛揭胶带12次;评定结果分15级,1级最好,5级最差;0154抗粘性测定方法将上述各罩光油,涂布干燥后裁成一定的尺寸,放入恒温恒湿箱,相对湿度为85,温度为60的环境中,施加1KG/CM2的压力,面对面压24小时,观察涂层是否粘连。0155上述测试结果如下0156罩光油A罩光油B罩光油C罩光油D罩光油E光泽度8075786062耐磨性16020018010080附着力1级1级1级2级3级抗粘性不发粘不发粘不发粘不发粘发粘说明书CN101974184ACN101974188A8/8页110157由以上应用结果可以看出,使用实施例13制备的水性丙烯酸乳液配置的罩光油,与对比水性丙烯酸乳液相比,光泽度、耐磨性、附着力、抗粘性更好。说明书CN101974184A。

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