一種內增塑工藝品塑型乳液及其製備方法和用途的製作方法
2023-05-21 21:46:16
專利名稱：一種內增塑工藝品塑型乳液及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及工藝品塑型乳液，尤其涉及一種內增塑工藝品塑型乳液及其製備方法和用途。
背景技術：
工藝品塑型乳液，是指在工藝品表面塗上一層膠泥，然後通過模具壓印出花紋，從而使工藝品表面的圖案具有浮雕效果的塑型乳液。如像框，畫框，門框，家具等通過該工藝處理，外形更加美觀，造型更加逼真。目前，這種帶浮雕效果的工藝品受到消費者的廣泛認可，遠銷歐美，中東等地區，每年創取大量外匯。傳統的工藝品表面造型均以鐵皮或塑料經衝壓成型後固定在基材表面，很難與基材形成有機的整體，該鐵片或塑料容易脫落，鬆動。目前已經有使用聚合乳液為塑型載體，使基材與成型物料有機地結合在一起。於是，以縮聚甲醛或聚氨酯為塑型載體的產品相繼出現。但近年來，由於環保法規以及歐盟標準的限制，採用縮聚甲醛或聚氨酯為塑型載體的塑型工藝品因環保要求不達標而出口受阻。因此，以更加環保的醋酸乙烯或丙烯酸酯為聚合單體的水性乳液作為塑型載體成為新的研究方向，但目前以這種水性乳液作為塑型載體還各存在一些缺點。具體為以醋酸乙烯乳液作為塑型載體，塑型紋路清晰，但成膜太硬，易裂縫，易脆；而以丙烯酸酯乳液作為塑型載體，回粘性大，伸長率高，塑型紋路模糊。
發明內容
本發明的目的是提供一種使塑型工藝品的塑型紋路清晰，韌性適中且無毒、環保型的內增塑工藝品塑型乳液及其製備方法和用途。為實現上述目的，本發明一種內增塑工藝品塑型乳液，其固體組分及其重量百分
含量為
醋酸乙烯65-75%;
聚乙烯醇8-12.5%;
丙烯酸丁酯3-6%;
丙烯酸0.5-2%;
內增塑劑8-12%;
過硫酸鉀0.1-0.35%;
陰-非離子乳化劑1-2%;
生物防腐劑0.1-0.2%;
冇機矽消泡劑 0.1-0.26%。所述生物防腐劑為聚亞乙基單胍磷酸鹽。
所述陰-非離子乳化劑為下列中的一種或幾種的混合磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉、乙氧基醇磺基琥珀酸二鈉或壬基酚聚氧乙烯醚。本發明採用以上的陰-非離子乳化劑，即反應性乳化劑，可使製備的塑型乳液粒徑更細更規整。優選地，所述陰-非離子乳化劑為磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉。所述內增塑劑為下列中的一種或一種以上的混合物鄰苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、順丁烯二酸二丁酯或大豆環氧酯。本發明採用以上的內增塑劑作為增塑劑，讓內增塑劑參與自由基聚合，並嵌入塑型乳液內部，避免了後加入增塑劑，而使增塑劑浮於塑型乳液外表，增塑劑容易析出的缺點。本發明中，嚴格控制醋酸乙烯和丙烯酸丁酯的投入量，其中，醋酸乙烯的投入量為65-75%，硬單體醋酸乙烯的加入，保持了塑型乳液的挺硬度，使塑型紋理清晰；丙烯酸丁酯的投入量為3-6%，軟單體丙烯酸丁酯的加入，保持了塑型乳液的韌性，達到抗裂抗脆的 目的。總之，本發明中，硬單體醋酸乙烯和軟單體丙烯酸丁酯的配合使用，使製備的塑型乳液避免了傳統塑型乳液的膠膜太硬、易裂縫、易脆、回粘性大、伸長率高、塑型紋路模糊等缺點，本發明塑型乳液的膠膜柔韌適中、不黏膜版、成型無裂縫、壓印無回彈、無增塑劑析出、且環保無毒；製成的工藝品紋路清晰、浮雕效果明顯、型體無瑕疵。所述有機矽消泡劑為市售產品，採購於上海忠誠精細化工有限公司，牌號為SX-2。本發明中，使用有機矽消泡劑可有效去除塑型乳液製備過程中產生的氣泡。本發明中，所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法，其包括以下步驟I)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1:9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫1-1. 5小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體；2)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化齊U，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以40-50轉/min的速度常溫攪拌O. 5_lh，得到所述的預乳化液；3)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量15-25%的預乳化液和佔硫酸鉀引發劑水溶液總量20-30%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至75-85°C，保溫反應O. 5_lh，待無回流時進入步驟4);4)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量30-40%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟3)的溶液中，溫控75-85°C，連續滴加3-4h，然後再加入剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應lOmin，單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟5)；5)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌10_20min後，用濃度為O. 5-2%的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應O. 5-lh，過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。本發明中，所用的聚合單體分別為醋酸乙烯(VAC)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和內增塑劑。本發明所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法中，所述步驟3)和步驟4)中，過硫酸鉀引發劑水溶液的濃度為5-10%。
所述的步驟3)或步驟4)中的過硫酸鉀引發劑水溶液採取連續滴加或間歇滴加，聚合反應平穩時，過硫酸鉀引發劑水溶液採取連續滴加；聚合反應劇烈時，過硫酸鉀引發劑水溶液採取間接滴加，抑制反應放熱，避免暴聚造成塑型乳液粒徑粗糙。所述的步驟3)和步驟4)中的反應控制溫度分別優選為79_82°C。本發明所述的內增塑工藝品塑型乳液的用途，所述的內增塑工藝品塑型乳液作為工藝品塑型的膠泥載體的應用。本發明的有益效果為本發明採取內增塑的方法，並通過調整醋酸乙烯和丙烯酸丁酯的共聚比例，從而使製備的塑型乳液的膠膜柔韌適中，不黏膜版，成型無裂縫，壓印無回彈，無增塑劑析出，且環保無毒；由本發明塑型乳液製備的工藝品紋路清晰，浮雕效果明顯，型體無瑕疵。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明本發明一種內增塑工藝品塑型乳液，其固體組分及其重量百分含量為
醋酸乙烯65-75%;
聚乙烯醇8-12.5%;
丙烯酸丁酯 3-6%;
丙烯酸0 5-2%
內增塑劑8-12%;
過硫酸鉀0.1-0.35%;
陰-非離子乳化劑12%
生物防腐劑 0.1-0.2%;
有機矽消泡劑 0.1-0.26%。所述生物防腐劑為聚亞乙基單胍磷酸鹽。I)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1:9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫1-1. 5小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體；2)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化齊U，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以40-50轉/min的速度常溫攪拌0. 5_lh，得到所述的預乳化液；3)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量15-25%的預乳化液和佔硫酸鉀引發劑水溶液總量20-30%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至75-85°C，保溫反應0. 5_lh，待無回流時進入步驟4);4)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量30-40%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟3)的溶液中，溫控75-85°C，連續滴加3-4h，然後再加入剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應lOmin，單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟5)；5)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌10_20min後，用濃度為O. 5-2%的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應O. 5-lh,過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。實施例I本發明內增塑工藝品塑型乳液的製備方法為I)先按配方稱取各固體組分 醋酸乙烯75%;
聚乙烯醇10.7%;
丙烯酸丁酯 3%;
丙帰酸0.5%;
內增塑劑8%;
過硫酸鉀0.35%;
陰-非離子乳化劑2%;
生物防腐劑聚亞乙基單胍磷酸鹽 0.19%;
有機矽消泡劑 0.26%。將過硫酸鉀配置成濃度為5%的水溶液；所述陰-非離子乳化劑為磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉。所述內增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯和苯二甲酸二辛酯按質量比1:1的混合。2)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1: 9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫I小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體；3)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化齊U，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以40轉/min的速度常溫攪拌lh，得到所述的預乳化液；4)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量15%的預乳化液和連續滴加佔硫酸鉀引發劑水溶液總量20%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至75-79°C，保溫反應O. 5h，待無回流時進入步驟5);5)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量30%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟4)的溶液中，溫控75-79°C，連續滴加3h，然後再間歇滴加剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應lOmin，單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟6)；6)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌IOmin後，用濃度為O. 5的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應lh，過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。
實施例2本發明內增塑工藝品塑型乳液的製備方法為I)先按配方稱取各固體組分
醋酸乙燏73%；
聚乙烯醇8%:
丙烯酸丁酯 4.8%;
丙烯酸1.7%;
內增塑劑11%;
過硫酸鉀0.1%;
陰-非離子乳化劑1%;
生物防腐劑聚亞乙基單胍磷酸鹽 0.2%;
冇機矽消泡劑 0.2%。將過硫酸鉀配置成濃度為10%的水溶液；所述陰-非離子乳化劑為乙氧基醇磺基琥珀酸二鈉和壬基酚聚氧乙烯醚按質量比1:2的混合。所述內增塑劑為順丁烯二酸二丁酯。
2)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1:9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫I. 2小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體；3)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化齊U，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以45轉/min的速度常溫攪拌0. 8h，得到所述的預乳化液；4)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量20%的預乳化液和連續滴加佔硫酸鉀引發劑水溶液總量25%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至79-82°C，保溫反應0. 7h，待無回流時進入步驟5);5)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量35%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟4)的溶液中，溫控79-82°C，連續滴加3. 5h，然後再間歇滴加剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應IOmin,單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟6)；6)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌15min後，用濃度為1%的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應0. Bh,過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。實施例3本發明內增塑工藝品塑型乳液的製備方法為I)先按配方稱取各固體組分醋酸乙烯65%:
聚乙烯醇12 5°/
丙烯酸丁酯 6%;
丙烯酸2%;
內增塑劑12%;
過硫酸鉀0.3%;
陰-非離子乳化劑2%;
生物防腐劑聚亞乙基單胍磷酸鹽 O 1°。
有機矽消泡劑 0.1%。將過硫酸鉀配置 成濃度為8%的水溶液；所述陰-非離子乳化劑為磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉。所述內增塑劑為大豆環氧酯。2)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1:9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫I. 5小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體；3)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化齊U，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以50轉/min的速度常溫攪拌O. 5h，得到所述的預乳化液；4)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量25%的預乳化液和連續滴加佔硫酸鉀引發劑水溶液總量30%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至82-85°C，保溫反應lh，待無回流時進入步驟5)；5)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量40%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟4)的溶液中，溫控82-85°C，連續滴加4h，然後再間歇滴加剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應lOmin，單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟6)；6)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌20min後，用濃度為2%的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應O. 5h，過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。實驗證明塑型乳液製備過程中，輔材料和聚合工藝在不做很大調整的情況下，通過內增塑聚合方法，可以杜絕內增塑劑析出；通過調整內增塑劑以及硬單體醋酸乙烯和軟單體丙烯酸丁酯的百分比，可調整製備的塑型乳液的成膜性能和塑型效果。具體結果如表一所示表I :通過調整內增塑劑以及軟硬單體的百分比，所得不同塑型乳液的成膜性能及塑型結果
權利要求
1.一種內增塑工藝品塑型乳液，其特徵在於所述塑型乳液中的固體組分及其重量百分含量為醋酸乙烯65-75%;聚乙烯醇8-12.5%; 丙烯酸丁酯3-6%;內'烯酸0.5-2%;內增塑劑8-12%;過硫酸鉀0.1-0.35%:陰-非離子乳化劑1-2%;生物防腐劑0.1-0.2%; 有機矽消泡劑 0.1-0.26%。
2.根據權利要求I所述的內增塑工藝品塑型乳液，其特徵在於所述生物防腐劑為聚亞乙基單胍磷酸鹽。
3.根據權利要求I所述的內增塑工藝品塑型乳液，其特徵在於所述陰-非離子乳化劑為下列中的一種或幾種的混合磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉、乙氧基醇磺基琥珀酸二鈉或壬基酚聚氧乙烯醚。
4.根據權利要求3所述的內增塑工藝品塑型乳液，其特徵在於所述陰-非離子乳化劑為磺基琥珀酸聚氧乙烯醚壬基酚二鈉。
5.根據權利要求I所述的內增塑工藝品塑型乳液，其特徵在於所述內增塑劑為下列中的一種或一種以上的混合物鄰苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、順丁烯二酸二丁酯或大豆環氧酯。
6.根據權利要求I所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法，其特徵在於所述製備方法包括以下步驟 1)製備保護膠體在反應釜中投入去離子水，開動攪拌機，投入聚乙烯醇，所述聚乙烯醇與去離子水的重量比為1: 9，再緩慢升溫至85-95°C，保溫1-1. 5小時後，降溫至65-70°C，得到所述的保護膠體； 2)製備預乳化液在高位槽內注入去離子水，開動攪拌機，再投入陰-非離子乳化劑，所述陰-非離子乳化劑與去離子水的重量比為1:8，然後將醋酸乙烯、丙烯酸丁酯以及內增塑劑的混合液體緩慢投入，以40-50轉/min的速度常溫攪拌O. 5_lh，得到所述的預乳化液； 3)種子聚合向反應釜中投入佔預乳化液總量15-25%的預乳化液和佔硫酸鉀引發劑水溶液總量20-30%的過硫酸鉀引發劑水溶液，緩慢升溫至75-85°C，保溫反應O. 5_lh，待無回流時進入步驟4)； 4)連續聚合將剩餘的預乳化液以及佔總量30-40%的過硫酸鉀引發劑溶液分2個滴入口同時滴加入步驟3)的溶液中，溫控75-85°C，連續滴加3-4h，然後再加入剩餘的過硫酸鉀引發劑水溶液，採用連續聚合的方式，待反應至無回流時繼續反應lOmin，單體轉化率達到95-98%後，降溫至40-50°C進入步驟5)；5)成膠將生物防腐劑投入到步驟4)得到的反應液中，攪拌10-20min後，用濃度為O.5-2%的氫氧化銨溶液調反應液的PH值至5-6，繼續保溫反應O. 5-lh，過濾得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。
7.根據權利要求6所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法，其特徵在於所述步驟3)和步驟4)中，過硫酸鉀引發劑水溶液的濃度為5-10%。
8.根據權利要求7所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法，其特徵在於所述的步驟3)或步驟4)中的過硫酸鉀引發劑水溶液採取連續滴加或間歇滴加。
9.根據權利要求6所述的內增塑工藝品塑型乳液的製備方法，其特徵在於所述步驟3和步驟4)中的反應控制溫度分別為79-82°C。
10.根據權利要求I所述的內增塑工藝品塑型乳液的用途，其特徵在於所述的內增塑工藝品塑型乳液作為工藝品塑型的膠泥載體的應用。
全文摘要
本發明公開了一種內增塑工藝品塑型乳液，其固體組分為醋酸乙烯、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、丙烯酸、內增塑劑、過硫酸鉀、陰-非離子乳化劑、生物防腐劑和有機矽消泡劑。塑型乳液的製備方法包括製備保護膠體、製備預乳化液、種子聚合、連續聚合、成膠得到所述的內增塑工藝品塑型乳液。本發明的有益效果為採取內增塑的方法，並通過調整醋酸乙烯和丙烯酸丁酯的共聚比例，從而達到塑型乳液的膠膜柔韌適中，不黏膜版，成型無裂縫，壓印無回彈，無增塑劑析出，且環保無毒；製成品紋路清晰，浮雕效果明顯，型體無瑕疵。
文檔編號C08F2/26GK102977251SQ20121055254
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者張啟彥, 陳尚磊, 陳炳琪 申請人:利達化工(福建)有限公司