CN117264110B - 一种聚丙烯酸类增稠剂及其制备方法、中性混合乳液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯酸类增稠剂，按重量份计，聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸90‑95份，共聚单体1‑5份，乳化剂2‑4份，交联单体0.2‑2份，光引发剂0.5‑1份，过氧化物引发剂0.1‑0.8份，去离子水200‑252份，共聚单体为碳原子数为C5‑C16的丙烯酸酯单官能团单体，乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成。本发明的增稠剂表面张力低，加入到水性涂料中能够改善流平性、润湿性和粘合力，不会造成破乳、缩孔的现象。本发明还公开了一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法。本发明的制备方法采用UV引发预聚合和过氧化物引发聚合的半连续合成工艺，能耗低，防止出现暴聚的现象。本发明还公开了一种中性混合乳液。本发明的中性混合乳液加入聚丙烯酸类增稠剂以提高粘度。

Description

一种聚丙烯酸类增稠剂及其制备方法、中性混合乳液

技术领域

本发明涉及增稠剂技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸类增稠剂及其制备方法、中性混合乳液。

背景技术

涂料在造纸业、印刷业的应用很广，尤其是用于新闻纸、美术纸、相片纸、彩激纸、印刷膜等。涂料中含有粉剂填料如钛白粉、白炭黑、滑石粉、高岭土、碳酸钙等。如涂料粘度太小，则由于粉剂填料比重大，易于沉淀，容易造成涂布弊病。另一方面，若涂料太稀，则不易达到工艺要求的适宜厚度的涂层。为了使涂料达到一定的粘度，往往在涂料中加入一定量的增稠剂。一般的，水性涂料用增稠剂有碱溶胀型和缔合型，碱溶胀型为丙烯酸乳液，缔合型为非离子聚氨酯，前者价格较低。

聚丙烯酸类增稠剂是具有一定的交联结构的高分子聚合物，其均聚物和共聚物溶胀于水中，碱中和后形成水凝胶，具有优良的增稠悬浮作用、稳定性高、透明度好。聚丙烯酸增稠剂分子链中带有大量羧基－COOH，在中性或酸性条件下，这些羧基以非离子－COOH的形式存在，其分子蜷缩成无规则线团；加入碱后，变成羧酸盐，电离成－COO^－，在同一分子链上带上同一离子，由于静电斥力的作用，使无规线团变成伸展开的分子链，其作用范围增大，在受外力而流动时，使大分子链间和乳胶粒间相互阻碍增大，宏观上表现出乳液的粘度增大。

目前，国内广泛使用的聚丙烯酸酯类增稠剂制备方法有反向乳液聚合法和乳液聚合法，反向乳液聚合法仍是目前的主要方法。

如，公开号的CN101619543A的中国专利公开了一种丙烯酸酯合成增稠剂及其制备方法，所述丙烯酸酯合成增稠剂是由丙烯酸、丙烯酰胺、25%氨水、功能单体、EDTA、去离子水、无味煤油、3#白油、邻苯二甲酸二丙烯酯、过硫酸铵、斯盘80和异构十六醇聚氧乙烯醚组成，其中功能单体由脂肪胺聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸甲酯、氮氧自由基哌啶醇和甲醇钠制得。该增稠剂的制备方法中加入了较多的无味煤油、3#白油等，成品为乳浊液状态，用于水性涂料增稠会造成破乳、缩孔等弊病，增稠性能仍有待提升。

如，公开号为CN1031183765A的中国专利公开了一种粉末状聚丙烯酸类增稠剂的制备方法是室温下，在反应釜中依次加入有机溶剂、聚合单体、共聚单体、中和剂、交联剂后通氮气除尽氧气；开启搅拌，使反应物混合均匀，升温至反应温度，将引发剂与反应体系相同的有机溶剂溶解，在15-30分钟内滴加完，保温反应3-6小时后，冷却、过滤、用有机溶剂洗涤，除去产品中未反应的原料。相同的，公开号为CN 106632799A的中国专利公开了一种丙烯酸类增稠剂的制备方法，具体为将91-98重量份丙烯酸、3-9重量份疏水单体、0.5-2重量份分散剂、0.2-1.5重量份分子量调节剂加入到有机溶剂中，在惰性气体保护下升温至50-70℃，滴加0.3-1重量份引发剂至反应结束，除去溶剂干燥即得。该类反相乳液聚合法制备工艺使用大量的有机溶剂和有机助剂，工艺复杂，脱除溶剂的能耗高，环保性较差。

再如，公开号为CN 115612032 A 的中国专利公开了一种丙烯酸类增稠剂的合成方法。将摩尔比为1:1-2的脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯和丙烯酸类单体在水中混溶后加到圆底烧瓶中，之后将引发剂过硫酸铵加到反应体系中，升高油浴温度为80-150℃，搅拌速度控制100-500 rpm，反应1-5 h，静置分层，取下层液体得到丙烯酸类增稠剂。此类乳液聚合法的主要问题是因为采用高温聚合反应，丙烯酸类单体的反应剧烈，反应热大、不易散发，容易造成暴聚的问题，会产生较多聚合物凝胶，影响后期使用。

因此，开展新型水性乳液聚合合成聚丙烯酸类增稠剂的研究具有重大现实意义。

发明内容

本发明一个目的是提供一种聚丙烯酸类增稠剂，表面张力低，加入到水性涂料中能够改善流平性、润湿性和粘合力，不会造成破乳、缩孔的现象。本发明另一个目的是提供一种制备方法用于制备聚丙烯酸类增稠剂，采用UV引发预聚合和过氧化物引发聚合的半连续合成工艺，能耗低，防止出现暴聚的现象。本发明再一个目的是提供一种中性混合乳液，加入聚丙烯酸类增稠剂以提高中性混合乳液的粘度。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种聚丙烯酸类增稠剂，其特征在于，按重量份计，所述聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸90-95份，共聚单体1-5份，乳化剂2-4份，交联单体0.2-2份，光引发剂0.5-1份，过氧化物引发剂0.1-0.8份，去离子水200-252份，所述共聚单体为碳原子数为C5-C16的丙烯酸酯单官能团单体，所述乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成。

作为优选的技术方案，所述共聚单体包括苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、马来酸、衣康酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸十六烷酯、丙烯酸十八烷酯中的一种或多种。

作为优选的技术方案，所述交联单体包括丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

作为优选的技术方案，所述光引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙、(4-羟基异丁酰苯)2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂、二苯甲酮中的至少一种。

作为优选的技术方案，所述过氧化物引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。

作为优选的技术方案，所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐、双十二烷基苯基醚二磺酸盐、烷基酚乙氧化物硫酸铵盐、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐、烯丙氧基聚醚硫酸盐、乙烯基磺酸盐中的一种或多种；

所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪醇、月桂酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：（2-3）。

作为优选的技术方案，所述聚丙烯酸类增稠剂的固含量为28-30%。

本发明还提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得所述聚丙烯酸增稠剂。

作为优选的技术方案，所述S1-2中反应釜内的温度≤20℃，所述S1-2中反应物的黏度为200cps，所述S2-2中反应物黏度为600cps。

本发明又提供一种中性混合乳液，其特征在于，包括纯丙乳液以所述聚丙烯酸增稠剂。

本发明的有益效果是：

1）采用半连续合成工艺，UV引发预聚合和过氧化物引发聚合相结合。UV引发预聚合反应时间短，反应程度可通过控制光源来控制，能耗较低；低温聚合的反应热量转移快，聚合工艺稳定、可控；

2）通过引入交联单体，提高了增稠效果；

3）使用适当的共聚单体合成的聚丙烯酸类增稠剂具备较低的表面张力，加入到水性涂料中去可以改善涂层的流平性、润湿性、附着力、收缩率等性能；

4）制备得到的聚丙烯酸类增稠剂具有一定的耐电解质性能，可提高耐电解质性能、提高增稠效果；

5）采用该工艺得到的聚丙烯酸类增稠剂，分子量分布窄，粘度适中为600-1000cps，透明度高，无凝胶颗粒，流动性好，施工性能优异，制备工艺简单可控，不使用有机溶剂，单体反应完全，挥发性有机物含量低，环保性佳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“头”、“尾”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明一个实施例提供一种聚丙烯酸类增稠剂，按重量份计，所述聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸90-95份，共聚单体1-5份，乳化剂2-4份，交联单体0.2-2份，光引发剂0.5-1份，过氧化物引发剂0.1-0.8份，去离子水200-252份，所述共聚单体为碳原子数为C5-C16的丙烯酸酯单官能团单体，所述乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成，在合成增稠剂时加入单官能团单体，降低收缩，提高交联，能提升增稠剂的耐电解质性能，共聚物的交联网状结构可以减弱静电斥力引起的分子链卷曲，增强体系的耐电解质性能。

同时由于单官能团单体表面张力最低，选择单官能团单体使得合成的增稠剂具备较低的表面张力，加入到水性涂料中去可以提供好的流平性、润湿性和粘合力，不会造成破乳、缩孔的现象。

进一步的，所述共聚单体包括苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、马来酸、衣康酸、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸十六烷酯、丙烯酸十八烷酯中的一种或多种，具体的，共聚单体采用丙烯酸异冰片酯。

后续增稠剂的制备采用UV固化体系，丙烯酸异冰片酯用于合成UV固化体系中还能够有效地降低制得增稠剂的粘度，改善施工性能。丙烯酸异冰片酯合成的增稠剂用于水性涂层涂料的粘度调节时，还能够明显降低涂层的内应力，减少涂层的体积收缩率，从而显著改善涂层的附着力、收缩率、抗冲击性、耐擦伤和耐候性等特性指标，同时又不降低其硬度和柔韧性。

在其中一些实施方式中，所述交联单体包括丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，具体的，交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺。

选择含氨基的烯类单体对水有较强的增稠效应，如丙烯酰胺及其衍生物，N-羟甲基丙烯酰胺具有自交联特性，既有对水的增稠性，又有较好的耐水性。交联单体的加入，使分子交联度增加，碱溶胀时分子间斥力增加，溶液粘度增加，但交联剂不能太多，否则会形成较多的网状结构，易絮凝。另外，少量N-羟甲基丙烯酰胺的加入，对乳液中的－COOH有一定的成盐作用，增加了－COOH的水溶性，进而增加了乳液的稳定性。增稠剂在碱性条件应用时，羟甲基氨基游离出来可以与水的氢键键合，增稠性增加。综合考虑含固量，交联剂用量为 0.5 份，即0.5%重量份时，增稠剂整体性能达到最佳。

在其中一些实施方式中，所述光引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙、(4-羟基异丁酰苯)2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂、二苯甲酮中的至少一种，具体的，所述光引发剂为Omnirad 500。

购买自IGM（原德国巴斯夫），光引发剂Omnirad 500是两种光引发剂的复配混合物，活性成份包括Omnirad 184和Omnirad BP，Omnirad 184的主要成分为1-羟基-环已基-苯基甲酮，1-羟基-环已基-苯基甲酮主要成分为二苯甲酮，常用于引发不饱和预聚体系的UV聚合反应。复配型光引发剂Omnirad 500的吸收峰包含250nm和332nm（甲醇溶液中），光引发效率更高，Omnirad 500的低粘度可以降低配方的整体粘度。

在其中一些实施方式中，所述过氧化物引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。

在其中一些实施方式中，所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐、双十二烷基苯基醚二磺酸盐、烷基酚乙氧化物硫酸铵盐、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐、烯丙氧基聚醚硫酸盐、乙烯基磺酸盐中的一种或多种；

所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪醇、月桂酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：（2-3）。

具体的，所述阴离子型乳化剂为双十二烷基苯基醚二磺酸盐，所述非离子型乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚。

十二烷基酚聚氧乙烯醚化学稳定性高、耐强酸、强碱，具有很好的的润湿力、渗透力和较强的乳化力。同时，十二烷基酚聚氧乙烯醚化学稳定性高具有的低泡性、抗静电性、抗硬水性以及良好的配伍性，都有助于提高增稠剂的稳定性和广泛使用的优良性能，添加带电荷的阴离子型表面活性剂双十二烷基苯基醚二磺酸盐时，乳液液滴会因为同种电荷的作用而相互排斥，使乳化性提高。通过引入阴离子，使得制备得到的聚丙烯酸类增稠剂具有一定的耐电解质性能，可提高耐电解质性能，改变产物状态，增强增稠效果。

在其中一些实施方式中，所述聚丙烯酸类增稠剂的固含量为28-30%，固含量不宜太低或太高，高固含量会影响增稠剂的稳定性。特别是在合成过程中，过高的固含量会形成较多的网状结构，容易出现絮凝。本申请人经过反复实验，当固含量高于30％时增稠剂的稳定性下降。太低会影响增稠剂的粘度。

本发明还提供一种制备方法，包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃，冷却方法是向反应釜的夹套内通入冷却水，光引发剂用水稀释成5%水溶液后再滴加；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到200cps后，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到600cps后，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得所述聚丙烯酸增稠剂。

本发明没有选用传统的热引发聚合制备增稠剂的方法，而是采用UV引发预聚合和过氧化物引发聚合的半连续合成工艺。传统热引发聚合制备增稠剂的过程中，极易出现的物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加，混合和传热困难，反应器温度不易控制的问题；热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡、变色，严重时则温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加大。由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚，产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽等。

相比之下，本发明采用UV引发预聚合和过氧化物引发聚合的半连续合成工艺。首先，将部分的丙烯酸和共聚单体进行UV引发预聚合，反应时间短，反应程度可通过控制光源来控制，能耗较低。预聚合反应过程均对反应釜夹套通冷却水，保证反应温度≤20℃，反应热量转移快，完全避免了上述传统热引发聚合的问题。然后，在预聚合物到达特征粘度200cps后，立即转入过氧化物引发、升温聚合；在此阶段才加入交联单体，也是为了防止直接使用过氧化物引发丙烯酸、共聚单体与交联单体快速发生交联反应，导致反应物粘度快速上升，热效应相对较大，自动加速效应明显，增稠剂中会出现聚合物凝胶等问题，同时在S2-2中反应物粘度达到600cps后再进行降温，为了监控反应进度，防止聚合未充分后骤然降温影响增稠剂的粘度，也防止出现粘结成块的现象，这样就能产生固含量较高的增稠剂，相比于市场上10%-20%固含量的增稠剂，本申请只需添加很少的量就有很好的粘度，而传统的增稠剂添加量需要2倍以上才能得到相同的效果。

本发明第三方面提供一种中性混合乳液，包括纯丙乳液以所述聚丙烯酸增稠剂，聚丙烯酸增稠剂占所述中性混合乳液中质量的0.1-2%，具体步骤包括：首先用氨水调节纯丙乳液的pH值至中性，再将所述聚丙烯酸类增稠剂以质量分数为0.1-2%投入至中性混合乳液中，缓慢搅拌，即得纯丙乳液增稠液。根据涂布工艺要求，可以通过调节所述聚丙烯酸类增稠剂的添加质量分数，以调节纯丙乳液增稠液的粘度在100-10000cps范围内。

实施例1：一种聚丙烯酸类增稠剂，按重量份计，聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸90份，共聚单体1份，乳化剂2份，交联单体0.2份，光引发剂0.2份，过氧化物引发剂0.1份，去离子水219份，乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成，共聚单体为丙烯酸异冰片酯，阴离子型乳化剂为双十二烷基苯基醚二磺酸盐，非离子型乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚，阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：2，交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺，光引发剂为Omnirad 500，过氧化物引发剂为过硫酸钾。

一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到200cps后，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到600cps后，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得聚丙烯酸增稠剂。

一种中性混合乳液，包括纯丙乳液以聚丙烯酸增稠剂，聚丙烯酸增稠剂占中性混合乳液中质量的0.1%。

实施例2：一种聚丙烯酸类增稠剂，按重量份计，聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸95份，共聚单体5份，乳化剂4份，交联单体2份，光引发剂1份，过氧化物引发剂0.8份，去离子水252份，乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成，共聚单体为丙烯酸异冰片酯，阴离子型乳化剂为双十二烷基苯基醚二磺酸盐，非离子型乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚，阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：3，交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺，光引发剂为Omnirad 500，过氧化物引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵。

一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到200cps后，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到600cps后，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得聚丙烯酸增稠剂。

一种中性混合乳液，包括纯丙乳液以聚丙烯酸增稠剂，聚丙烯酸增稠剂占中性混合乳液中质量的0.5%。

实施例3：一种聚丙烯酸类增稠剂，按重量份计，聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸92份，共聚单体3份，乳化剂3份，交联单体1份，光引发剂0.8份，过氧化物引发剂0.6份，去离子水235份，乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成，共聚单体为丙烯酸异冰片酯，阴离子型乳化剂为双十二烷基苯基醚二磺酸盐，非离子型乳化剂为十二烷基酚聚氧乙烯醚，阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：2.5，交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺，光引发剂为Omnirad 500，过氧化物引发剂为过硫酸铵。

一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到200cps后，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，利用NDJ-I型粘度计测得反应物粘度达到600cps后，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得聚丙烯酸增稠剂。

一种中性混合乳液，包括纯丙乳液以聚丙烯酸增稠剂，聚丙烯酸增稠剂占中性混合乳液中质量的1%。

在室温20-25℃时，测得实施例1的粘度为820cps，实施例2的粘度为920cps，实施例3的黏度为980cps。

实施例1、实施例2和实施例3在反应过程中均为出现暴聚、分层和凝胶的现象，反应稳定性好。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸类增稠剂按重量份计，所述聚丙烯酸类增稠剂的制备原料包括丙烯酸90-95份，共聚单体1-5份，乳化剂2-4份，交联单体0.2-2份，光引发剂0.5-1份，过氧化物引发剂0.1-0.8份，去离子水200-252份，所述共聚单体为碳原子数为C5-C16的丙烯酸酯单官能团单体，所述乳化剂由阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂复配而成；

所述制备方法包括以下步骤：

S1、UV引发低温预聚合；

S1-1、惰性气氛下，反应釜中加入30%重量份的去离子水、20%重量份的丙烯酸和共聚单体以及30%重量份的乳化剂，低速搅拌混合均匀，得到釜底液；

S1-2、开启UV装置，开始滴加光引发剂的5%水溶液，同时滴加剩余重量份的去离子水、丙烯酸、共聚单体和乳化剂的混合液，对反应釜进行冷却，使得反应釜内温度≤20℃；

S1-3、光引发剂滴加结束后，继续搅拌聚合，对反应物取样测试黏度，反应物的黏度达到200cps，关闭UV装置，得到预聚物乳液；

S2、升温聚合；

S2-1、将S1中合成的预聚物乳液继续搅拌并加热升温至60-65℃，同时滴加剩余重量份的交联单体和过氧化物引发剂的5%水溶液；

S2-2、对反应物取样测试黏度，反应物黏度达到600cps，进一步升温至80-85℃，保温反应1小时，降温冷却；

S3、调pH值；

在S2所得产物中加入氨水，将pH值调至7-8，即得所述聚丙烯酸增稠剂。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于，所述交联单体包括丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于，所述光引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙、(4-羟基异丁酰苯)2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂、二苯甲酮中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于，所述过氧化物引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于：所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐、双十二烷基苯基醚二磺酸盐、烷基酚乙氧化物硫酸铵盐、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐、烯丙氧基聚醚硫酸盐、乙烯基磺酸盐中的一种或多种；

所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪醇、月桂酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂的质量比为1：（2-3）。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸类增稠剂的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸类增稠剂的固含量为28-30%。