專利名稱::塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液及其制備方法
技術(shù)領域:
:本發(fā)明涉及塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液及其制備方法,屬于高分子合成
技術(shù)領域:
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背景技術(shù):
:紙張印刷在我國已有上千年的歷史,而塑料薄膜印刷在我國僅幾十年的歷史。隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)的大量生產(chǎn)與廣泛應用,推動了塑料印刷及相應油墨的發(fā)展。紙張是多孔基材,而塑料薄膜是表面致密光滑的基材,這就突顯了對油墨的不同要求,附著力是最明顯的問題。從上世紀八十年代以來,塑料油墨用的粘接料基本上都是油溶性樹脂。常見的有氯化聚丙烯、氯化聚乙烯、無規(guī)聚丙烯、烷基乙烯基醚聚合物、乙酸乙烯酯一乙烯共聚物、萜烯樹脂、石油樹脂等。從中選一種或二至三種以甲苯或二甲苯、醋酸丁酯等溶劑制成樹脂液,用以配制油墨,我們也曾用丙烯酸酯接枝到氯化聚丙烯上,制得附著力優(yōu)異的甲苯溶液,但涂膜的光澤有時不穩(wěn)定。隨后我們又選擇特種單體,以丙烯酸酯單體為主體進行了溶液聚合,制得附著力、光澤均好的樹脂液。問題在于使用過程中大量有機溶劑揮發(fā)造成對環(huán)境的污染和人體健康的損害。后來北京印刷學院等單位推出醇溶性樹脂液用于塑料油墨的配制。它減輕了對人體的損害,但有機物對環(huán)境的影響仍然存在。我們從本世紀初在過去的工作基礎上開始了以水為介質(zhì)(溶劑)用于塑料油墨粘接料的研究。這就擺脫了有機溶劑的影響,為環(huán)保綠色油墨創(chuàng)造了條件。但水帶來的技術(shù)難題比較多水的表面張力大,塑料表面張力小,疏水性強,所以以水為介質(zhì)就必須解決在塑料表面的"油縮"和附著力問題,而附著力又是問題的核心。以水為介質(zhì)可有兩種選擇一種是制備水溶性丙烯酸酯共聚樹脂,另一種則是制備水乳液或水分散體系樹脂液。前者一般附著力差,后者對樹脂的組成可調(diào)整性大,有利于得到附著力好的乳液或水分散體系樹脂液。
發(fā)明內(nèi)容為了解決塑料油墨在塑料表面的"油縮"和附著力問題,本發(fā)明采用了乳液聚合技術(shù),選擇性能適宜的單體組合物使得其聚合物溶解參數(shù)與塑料的溶解參數(shù)相近,利于相互滲透、擴散而提高附著力,另一方面兼顧乳液樹脂本身內(nèi)應力小(特別是在成膜過程中的收縮率要小),以降低在成膜過程中對附著力的破壞。本著這一觀念和綠色環(huán)保要求,制備了可用于聚丙烯和聚乙烯的油墨用乳液。本發(fā)明提供了一種塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,該乳液是選擇了聚合收縮率小(為7-8%),表面張力小且有較高滲透性的功能單體和其它乙烯基單體通過乳液聚合而得的產(chǎn)物;其中,所述功能單體選用下述1至4種化合物(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)戊烯基酯、叔碳酸乙烯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,含酮羰基的雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧乙基(甲基)丙烯酸酯,己二酸二酰肼、碳酸酰肼;所述的其它乙烯基單體選用甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酰胺、苯乙烯中2至5種化合物。本發(fā)明所述的乳液制備方法是以預乳化核殼乳液技術(shù)進行生產(chǎn),主要包括兩步第一歩種子核乳液的制備,第二歩,在種子核乳液的基礎上,進行核殼乳液的制備。最終得到本發(fā)明的塑料(特別是PP、PE)油墨用的自交聯(lián)丙烯酸酯聚合物乳液。具體歩驟如下第一歩,種子核乳液的制備在反應器中加入一部分的去離子水、乳化劑、緩沖劑,升溫至7(TC-85'C,并配好一部分引發(fā)劑溶液備用;將種子核乳液所用的功能單體和其它乙烯基單體,與剩下部分的乳化劑、引發(fā)劑、去離子水在預乳化器中制成核預乳化液;待上述反應器溫度升至7(TC-85。C時,先將上述配好的引發(fā)劑溶液加入反應器中,再將核預乳化液的10%加入反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入所述反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,種子核乳液的反應物各組分的重量%含量如下種子核乳液所用的功能單體0-10%種子核乳液所用的其它乙烯基單體15%-30%乳化劑0.5%-1.2%引發(fā)劑0.25%-0.7%去離子水60%-75%緩沖劑0.08%-0.15%第二歩,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體、其它乙烯基單體,以及乳化劑、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑、去離子水制成的殼預乳化液與上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度70。C-9(TC,反應時間2-6小時后,加入PH調(diào)節(jié)劑,即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量%含量如下殼層所用的其它乙烯基單體18%陽27%殼層所用的功能單體2%-8%乳化劑0.1%-0.55%引發(fā)劑0.06%-0.15%分子量調(diào)節(jié)劑0.02%-0.18%去離子水12%-21%上述的種子核乳液50%-65%其中,種子核乳液所用的和殼層所用的功能單體選用下述1至4種化合物(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)戊烯基酯、叔碳酸乙烯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙垸三丙烯酸酯,含酮羰基的雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧乙基(甲基)丙烯酸酯,己二酸二酰肼、碳酸酰肼;種子核乳液所用的和殼層所用的其它乙烯基單體選用甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酰胺、苯乙烯中2至5種化合物。在本發(fā)明中,所述的乳化劑選用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚中一種或兩種的混合物;所述的引發(fā)劑選用過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種或兩種的混合物。所述的緩沖劑選用磷酸氫二鈉或碳酸氫鈉中的一種;所述的分子量調(diào)節(jié)劑選用十二烷硫醇或巰基丙酸異辛酯;所述的PH調(diào)節(jié)劑選用氫氧化鈉(鉀)、2-甲基-2-氨基丙醇、氨水中的一種或兩種的混合物。本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液的主要性能技術(shù)指標如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明所述的乳液成膜后,光亮透明、對塑料基材有很好的附著力,特別是對PP、PE膜的附著力優(yōu)異,對PVC、PET、ABS等也有很好的附著力。采用本發(fā)明的自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,可配制成附著力優(yōu)良的用于PP、PE、PVC、PET、ABS等塑料膜的水性環(huán)保油墨。具體實施例方式本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液是選擇了聚合收縮率小(為7-8%),表面張力小且有較高滲透性的功能單體和其它乙烯基單體通過乳液聚合而得的產(chǎn)物;其中,所述功能單體選用下述1至4種化合物(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)戊烯基酯、叔碳酸乙烯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,含酮羰基的雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧乙基(甲基)丙烯酸酯,己二酸二酰肼、碳酸酰肼;所述的其它乙烯基單體選用甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酰胺、苯乙烯中2至5種化合物。作為本發(fā)明的實例,所述乳液聚合所需的功能單體可選用丙烯酸異冰片酯、雙丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼(或碳酸酰肼),其中,己二酸二酰肼(或碳酸酰肼)用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~~48%。作為本發(fā)明的實例,本發(fā)明所述乳液聚合所需的功能單體可選用丙烯酸異冰片酯、丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、雙丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼(或碳酸酰肼),其中,己二酸二酰肼(或碳酸酰肼)用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~48%。作為本發(fā)明的實例,本發(fā)明所述乳液聚合所需的功能單體可選用叔碳酸乙烯酯、雙丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼(或碳酸酰肼),其中,己二酸二酰肼(或碳酸酰肼)用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的3548%。本發(fā)明所述的乳液制備方法是以預乳化核殼乳液技術(shù)進行生產(chǎn),主要包括兩步第一步種子核乳液的制備,第二步,在種子核乳液的基礎上,進行核殼乳液的制備。最終得到本發(fā)明的塑料(特別是PP、PE)油墨用的自交聯(lián)丙烯酸酯聚合物乳液。實施例1實施例1中的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液采用如下兩大步驟制備第一歩,種子核乳液的制備在反應器中加入去離子水,乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)),緩沖劑(本例中采用碳酸氫鈉),升溫至70°C-85°C,并配好引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)溶液備用。各組分重量如下烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鈸(58%)1克碳酸氫鈉0.2克去離子水137克過硫酸銨10%水溶液3.6克將種子核乳液所用的功能單體(本例中采用丙烯酸異冰片酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯)和其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸),與乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%))、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、去離子水在預乳化器中制成核預乳化液。待上述反應器溫度升至7(TC-85"C時,先將上述配好的引發(fā)劑溶液加入反應器中,再將核預乳化液的10%加入反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,其反應物各組分的重量如下丙烯酸丁酯40克丙烯酸乙酯20克丙烯酸異冰片酯6克丙烯酸2克丁二醇二甲基丙烯酸酯3克過硫酸銨0.48克烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)1.56克去離子水34克第二步,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體(本例中采用丙烯酸異冰片酯、雙丙酮丙烯酰胺、丁二醇二甲基丙烯酸酯)、其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸),以及乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%))、引發(fā)劑(本例中釆用過硫酸銨)、分子量調(diào)節(jié)劑(本例中采用十二烷硫醇)、去離子水制成的殼預乳化液滴入上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度70°C-90°C,滴加用時2-4小時。滴完后保溫2-3小時至反應完全,降溫用氨水調(diào)PH=7-8,加入己二酸二酰肼的水溶液,攪拌均勻后過濾出料。即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量如下丙烯酸丁酯100克丙烯酸4克丙烯酸異冰片酯20克雙丙酮丙烯酰胺8克丁二醇二甲基丙烯酸酯l克十二烷硫醇1克過硫酸銨0.36克垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)0.96克去離子水68克己二酸二酰肼3.5克去離子水32克得乳液固含量為44±2%,PH=7.5,玻璃化溫度Tg尸-33°C、玻璃化溫度Tg2=-28°C,粘度35mpa,s。乳液對聚丙烯膜、聚酯膜、聚氯乙烯膜均有很好附著力。實施例2:實施例2中的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液采用如下兩大歩驟制備:第一歩,種子核乳液的制備在反應器中加入去離子水,乳化劑(本例中采用垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)、烷基酚聚氧乙烯醚),緩沖劑(本例中采用磷酸氫二鈉),升溫至7(TC-85'C,并配好引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)溶液備用。各組分重量如下烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)2.88克烷基酚聚氧乙烯醚0.84克磷酸氫二鈉0.6克去離子水397克過硫酸銨10%水溶液3.2克將種子核乳液所用的功能單體(本例中采用乙二醇二丙烯酸酯、)和其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯),與乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)、垸基酚聚氧乙烯醚)、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、去離子水在預乳化器中制成核預乳化液。待上述反應器溫度升至70'C-85'C時,將上述配好的引發(fā)劑溶液加入上述反應器中,再將核預乳化液的10%加入所述反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入所述反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,其反應物各組分的重量如下丙烯酸丁酯90克丙烯酸乙酯60克甲基丙烯酸甲酯54克乙二醇二丙烯酸酯3克過硫酸銨1.56克烷基酚聚氧乙烯醚1.35克垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)4.68克去離子水102克第二歩,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體(本例中采用丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺)、其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯),以及乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)、烷基酚聚氧乙烯醚)、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、分子量調(diào)節(jié)劑(本例中采用十二垸硫醇)、去離子水制成的殼預乳化液滴入上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度7(TC-卯。C,滴加用時2-4小時。滴完后保溫2-3小時至反應完全,降溫用2-甲基-2-氨基丙醇調(diào)PH-7-8,加入己二酸二酰肼的水溶液,攪拌均勻后過濾出料。即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量如下丙烯酸丁酯200克丙烯酸12克甲基丙烯酸甲酯100克丙烯酸異冰片酯54克乙二醇二丙烯酸酯1克雙丙酮丙烯酰胺24克丙烯酰胺6克十二烷硫醇0.78克過硫酸銨1.08克烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)2.88克烷基酚聚氧乙烯醚0.84克去離子水148克己二酸二酰肼10克去離子水82克得乳液固含量為46%,PH=7.5,玻璃化溫度Tg產(chǎn)-16。C、玻璃化溫度Tg2=12°C,粘度40mpas。乳液對PP、PVC、PET附著力好。實施例3:實施例3中的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液采用如下兩大歩驟制備第一歩,種子核乳液的制備在反應器中加入去離子水,乳化劑(本例中采用垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)、烷基酚聚氧乙烯醚),緩沖劑(本例中采用碳酸氫鈉),升溫至7(TC-85。C,并配好引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)溶液備用。各組分重量如下烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鈸(58%)0.96克垸基酚聚氧乙烯醚0.28克碳酸氫鈉0.2克去離子水137克過硫酸鈸10%水溶液3.2克將種子核乳液所用的功能單體(本例中采用季戊四醇三丙烯酸酯)和其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯),與乳化劑(本例中采用垸基酚聚氧乙烯醚硫酸鈸(58%)、垸基酚聚氧乙烯醚)、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、去離子水在預乳化器中制成殼預乳化液。待上述反應器溫度升至70'C-85"C時,先將上述配好的引發(fā)劑溶液加入反應器中,再將核預乳化液的10%加入反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,其反應物各組分的重量如下丙烯酸丁酯30克丙烯酸乙酯20克甲基丙烯酸甲酯18克季戊四醇三丙烯酸酯1.5克過硫酸銨0.52克烷基酚聚氧乙烯醚0.45克垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)1.56克去離子水34克第二歩,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體(本例中采用丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、丙烯酸異冰片酯、季戊四醇三丙烯酸酯、雙丙酮丙烯酰胺)、其它乙烯基單體(本例中采用甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺),以及乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)、烷基酚聚氧乙烯醚)、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、分子量調(diào)節(jié)劑(本例中采用巰基丙酸異辛酯)、去離子水制成的預乳化液滴入上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度7(TC-9(TC,滴加用時2-4小時。滴完后保溫2-3小時至反應完全,降溫用氫氧化鈉調(diào)Pf^7-8,加入碳酸二酰肼的水溶液,攪拌均勻后過濾出料。即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量如下雙丙酮丙烯酰胺8克季戊四醇三丙烯酸酯0.8克丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯4克丙烯酸異冰片酯14克丙烯酸4克甲基丙烯酸丁酯100克丙烯酰胺2克巰基丙酸異辛酯0.26克過硫酸銨1.08克烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)0.96克烷基酚聚氧乙烯醚0.28克去離子水58克碳酸酰肼3.5克去離子水18克得乳液固含量45±2%,PH=7.5,玻璃化溫度Tg尸-15.6i:,玻璃化溫度Tg2=34°C,粘度45mpas。實施例4:實施例4中的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液采用如下兩大步驟制備第一歩,種子核乳液的制備在反應器中加入去離子水,乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)),緩沖劑(本例中采用碳酸氫鈉),升溫至70°C-85°C,并配好引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)溶液備用。各組分重量如下垸基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)1.94克碳酸氫鈉0.3克去離子水143克過硫酸銨10%水溶液5.2克將種子核乳液所用的功能單體(本例中采用丁二醇二丙烯酸酯、叔碳酸乙烯酯)和其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸),與乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%))、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、去離子水在預乳化器中制成核預乳化液。待上述反應器溫度升至70'C-85'C時,先將上述配好的引發(fā)劑溶液加入反應器中,再將核預乳化液的10%加入反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,其反應物各組分的重量如下丙烯酸丁酯34.5克丙烯酸乙酯36.5克甲基丙烯酸甲酯17.5克叔碳酸乙烯酯10.5克丙烯酸3克丁二醇二丙烯酸酯3克過硫酸銨0.72克烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)2.34克去離子水51克第二歩,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體(本例中采用丁二醇二丙烯酸酯、雙丙酮丙烯酰胺)、其它乙烯基單體(本例中采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸),以及乳化劑(本例中采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%))、引發(fā)劑(本例中采用過硫酸銨)、去離子水制成的殼預乳化液滴入上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度70"C-9(TC,滴加用時2-4小時。滴完后保溫2-3小時至反應完全,降溫用氨水調(diào)PH=7-8,加入己二酸二酰肼的水溶液,攪拌均勻后過濾出料。即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量如下丙烯酸丁酯30克丙烯酸乙酯13克甲基丙烯酸甲酯48.5克丙烯酸3.2克丁二醇二丙烯酸酯0.7克雙丙酮丙烯酰胺6.3克過硫酸銨0.72克烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨(58%)2.34克去離子水51克己二酸二酰肼2.5克去離子水10克得乳液固含量43±2%,玻璃化溫度Tg尸-15.3。C,玻璃化溫度Tgf20.7。C,PH=8,粘度50mpas。乳液對聚丙烯膜有好的附著力。上述實施方案只是例舉了本發(fā)明的典型實施例,只能認為是對本發(fā)明的說明而不是限制本發(fā)明,本領域的技術(shù)人員可以在說明書的提示下做相應的變化和改進,但應認為是在本發(fā)明權(quán)利要求書保護范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,該乳液是選擇了聚合收縮率小,表面張力小且有較高滲透性的功能單體和其它乙烯基單體通過乳液聚合而得的產(chǎn)物;其中,所述功能單體選用下述1至4種化合物(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)戊烯基酯、叔碳酸乙烯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,含酮羰基的雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧乙基(甲基)丙烯酸酯,己二酸二酰肼、碳酸酰肼;所述的其它乙烯基單體選用甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酰胺、苯乙烯中2至5種化合物。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用丙烯酸異冰片酯、雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼,其中,己二酸二酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的3548%。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用丙烯酸異冰片酯、雙丙酮丙烯酰胺和碳酸酰肼,其中,碳酸酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~48%。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用丙烯酸異冰片酯、丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼,其中,己二酸二酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的3548%。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用丙烯酸異冰片酯、丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、雙丙酮丙烯酰胺和碳酸酰肼,其中,碳酸酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~48%。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用叔碳酸乙烯酯、雙丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼,其中,己二酸二酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~48%。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其特征在于,所述功能單體選用叔碳酸乙烯酯、雙丙酮丙烯酰胺和碳酸酰肼,其中,碳酸酰肼用量為雙丙酮丙烯酰胺摩爾數(shù)的35~48%。8、一種權(quán)利要求l所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液的制備方法,其特征在于,所述方法包括下述兩個步驟第一步,種子核乳液的制備在反應器中加入一部分的去離子水、乳化劑、緩沖劑,升溫至7(TC-85'C,并配好一部分引發(fā)劑溶液備用;將種子核乳液所用的功能單體和其它乙烯基單體,與剩下部分的乳化劑、引發(fā)劑、去離子水在預乳化器中制成核預乳化液;待上述反應器溫度升至7(TC-85'C時,先將上述配好的引發(fā)劑溶液加入反應器中,再將核預乳化液的10%加入反應器中,反應20-50分鐘后,再將余下的90%的核預乳化液滴入所述反應器中繼續(xù)反應1.5-4.5小時,得種子核乳液,種子核乳液的反應物各組分的重量%含量如下種子核乳液所用的功能單體0-10%種子核乳液所用的其它乙烯基單體15%-30%乳化劑0.5%-1.2%引發(fā)劑0.25%-0.7%去離子水60%-75%緩沖劑0.08%-0.15%第二步,核殼乳液的制備將殼層所用的功能單體、其它乙烯基單體,以及乳化劑、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑、去離子水制成的殼預乳化液與上述種子核乳液進行乳液聚合,反應溫度70°C-90°C,反應時間2-6小時后,加入PH調(diào)節(jié)劑,即制得本發(fā)明所述的塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,其反應物各組分重量%含量如下殼層所用的其它乙烯基單體18%-27%殼層所用的功能單體2%-8%乳化劑0.1%-0.55%引發(fā)劑0.06%-0.15%分子量調(diào)節(jié)劑0.02%-0.18%去離子水12%-21%上述的種子核乳液50%-65%其中,種子核乳液所用的和殼層所用的功能單體選用下述1至4種化合物(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)戊烯基酯、叔碳酸乙烯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,含酮羰基的雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧乙基(甲基)丙烯酸酯,己二酸二酰肼、碳酸酰肼;種子核乳液所用的和殼層所用的其它乙烯基單體選用甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酰胺、苯乙烯中2至5種化合物。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液的制備方法,其特征在于所述的乳化劑選用垸基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚中一種或兩種的混合物;所述的引發(fā)劑選用過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鈸中的一種或兩種的混合物。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液的制備方法,其特征在于所述的緩沖劑選用磷酸氫二鈉或碳酸氫鈉中的一種;所述的分子量調(diào)節(jié)劑選用十二烷硫醇或巰基丙酸異辛酯;所述的PH調(diào)節(jié)劑選用氫氧化鈉(鉀)、2-甲基-2-氨基丙醇、氨水中的一種或兩種的混合物。全文摘要塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液及其制備方法,屬于高分子合成
技術(shù)領域:
。為了解決塑料油墨在塑料表面的“油縮”和附著力問題,本發(fā)明提供了一種塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液,該乳液是選擇了聚合收縮率小,表面張力小且有較高滲透性的功能單體和其它乙烯基單體通過乳液聚合而得的產(chǎn)物。本發(fā)明還公開了該乳液的制備方法,是以預乳化核殼乳液技術(shù)進行生產(chǎn),主要包括兩步第一步種子核乳液的制備,第二步,在種子核乳液的基礎上,進行核殼乳液的制備。最終得到本發(fā)明所述塑料油墨用自交聯(lián)丙烯酸酯組合物乳液。本發(fā)明所述的乳液成膜后,光亮透明、對塑料基材有很好的附著力,特別是對PP、PE膜的附著力優(yōu)異。文檔編號C09D11/10GK101348541SQ200810117250公開日2009年1月21日申請日期2008年7月28日優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日發(fā)明者劉小玲,彭新生,李明謙申請人:北京大學;北京未名博雅科技有限公司