耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法，属于高分子粘合剂制备领域。该粘合剂由以下组分反应制备而成：丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的一种与纳米二氧化硅、苯乙烯单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水。该粘合剂是以纳米二氧化硅为核，苯乙烯单体与丙烯酸单体的共聚物为壳层、且壳层硬单体呈浓度梯度变化的无机-有机具有明显核-壳结构的丙烯酸酯共聚物乳液。具有定位效果优异，粘结力强，网格布光而亮，弹性好高耐碱，耐水性好；耐候性强，不黄变、不回粘；单组质量份胶水，使用方便；不含任何有机溶剂，水性、环保的优点。

权利要求

1.一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，其特征在于，该粘合剂由以下组分反应制备而成：丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的一种与纳米二氧化硅水溶胶、苯乙烯单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水；

所述粘合剂的各组分用量按质量百分比计为：

所述纳米二氧化硅水溶胶的粒径为40～95nm，固含量为40%～45%；

所述乳化剂采用丁二酸二异辛酯磺酸钠和/或脂肪醇聚氧乙烯醚；

所述丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体为：丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中1～3种与丙烯酸的混合物；

所述粘合剂的反应制备过程包括以下步骤：

A、制备种子乳液：向搅拌状态的聚合釜中加入去离子水和部分乳化剂形成质量百分比浓度为0.10%～0.14%的乳化剂溶液，在形成的所述乳化剂溶液中加入纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入由引发剂配制成的质量百分比浓度为0.80%～1.64%的引发剂溶液，然后保温15～30分钟，制得种子乳液；

B、壳层混合单体的预乳化：将丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的任一种与苯乙烯单体混合均匀形成壳层混合单体，将壳层混合单体平均分成6～8质量份；将乳化剂、缓冲剂和分子量调节剂混合均匀也平均分成6～8质量份，并将每质量份分别与上述分成的每质量份壳层混合单体混合均匀，形成6～8质量份预乳化液；

C、进料：在80℃时，将步骤B中的6～8质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次向步骤A制得的种子乳液中滴加，每间隔1.2小时补加质量百分比浓度为0.4%～0.5%的引发剂水溶液一次，之后保温1小时，温度降至40～50℃出料，加入pH调节剂调节pH值为6～

8，得到的产物即为耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

2.如权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述引发剂采用过硫酸盐；

所述缓冲剂采用碳酸氢铵和/或碳酸氢钠；

所述分子量调节剂采用正十二烷基硫醇；

所述pH调节剂采用氨水。

3.如权利要求2所述的粘合剂，其特征在于，所述过硫酸盐采用过硫酸钾或过硫酸铵。

4.如权利要求1所述粘合剂，其特征在于，所述步骤A制得的种子乳液中，乳化剂溶液：纳米二氧化硅水溶胶与引发剂溶液的质量比为：140～180：3～9：20～40。

5.一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：按权利要求1取各组分；

A、制备种子乳液：向搅拌状态的聚合釜中加入去离子水和部分乳化剂形成质量百分比浓度为0.10%～0.14%的乳化剂溶液，在形成的所述乳化剂溶液中加入纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入由引发剂配制成的质量百分比浓度为0.80%～1.64%的引发剂溶液，然后保温15～30分钟，制得种子乳液；

B、壳层混合单体的预乳化：将丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的任一种与苯乙烯单体混合均匀形成壳层混合单体，将壳层混合单体平均分成6～8质量份；将乳化剂、缓冲剂和分子量调节剂混合均匀也平均分成6～8质量份，并将每质量份分别与上述分成的每质量份壳层混合单体混合均匀，形成6～8质量份预乳化液；

C、进料：在80℃时，将步骤B中的6～8质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次向步骤A制得的种子乳液中滴加，每间隔1.2小时补加质量百分比浓度为0.4%～0.5%的引发剂水溶液一次，之后保温1小时，温度降至40～50℃出料，加入pH调节剂调节pH值为6～

8，得到的产物即为耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A制得的种子乳液中，乳化剂溶液：纳米二氧化硅水溶胶与引发剂溶液的质量比为：140～180：3～9：20～40。

说明书

耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子粘合剂制备领域，特别是涉及一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 玻璃纤维网格布又称耐碱玻纤网格布。是以中碱和无碱玻纤机织物为基础经耐碱处理而成，该产品具有强度高、粘结性好、服贴性、定位性极佳的优点。广泛用于墙体增强，内墙或外墙保温，屋面防水等方面，还可应用于水泥、沥青、大理石、马赛克等墙体材料的增强，是一种新型的建筑工程材料。在保温系统中起到重要的结构作用，主要防止裂缝的产生，由于其优良的抗酸、碱性能及经纬抗拉强度高，能使外墙外保温系统所接受的应力均匀分散.避免由于外力的碰撞挤压所造成的整个保温结构的变形，因此玻璃纤维网格布有“软钢筋”的作用。

[0003] 玻璃纤维网格布是以玻璃纤维机织物为基材，经高分子抗乳液浸泡涂层。从而具有良好的抗碱性、柔韧性以及经纬向高度抗拉力，可被广泛用于建筑物内外墙体保温、防水、抗裂等。网格布上胶有尿胶和乳胶两种：相对来说乳胶比尿胶生产出来的产品质量要好，产品面比较柔软不容折断，定性好，拉力大，做造型时柔软不容易折断。

[0004] 玻璃纤维网格布以耐碱玻纤网布为主，它采用中无碱玻纤纱(主要成份是硅酸盐、化学稳定性好)经特殊的组织结构—纱罗组织绞织而成，后经抗碱液、增强剂等高温热定型处理。而目前用于耐碱玻纤网布的粘合剂均存在定型性能较差的问题。

发明内容

[0005] 本发明实施方式提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂及其制备方法，可以解决目前用于耐碱玻纤网布的粘合剂均存在定型性能较差的问题。

[0006] 为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：

[0007] 本发明实施方式提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂由以下组分反应制备而成：丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的一种与纳米二氧化硅、苯乙烯单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水。

[0008] 本发明实施方式还提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂的制备方法，该方法包括：

[0009] A、制备种子乳液：向搅拌状态的聚合釜中加入去离子水和部分乳化剂形成质量百分比浓度为0.10％～0.14％的乳化剂溶液，在形成的所述乳化剂溶液中加入纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入由引发剂配制成的质量百分比浓度为0.80％～1.64％的引发剂溶液，然后保温15～30分钟，制得种子乳液；

[0010] B、壳层混合单体的预乳化：将丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的任一种与苯乙烯单体混合均匀形成壳层混合单体，将壳层混合单体平均分成6～8质量份；将乳化剂和分子量调节剂混合均匀也平均分成6～8质量份，并将每质量份分别与上述分成的每质量份壳层混合单体混合均匀，形成6～8质量份预乳化液；

[0011] C、进料：在80℃时，将步骤B中的6～8质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次向步骤A制得的种子乳液中滴加，每间隔1.2小时补加质量百分比浓度为0.4％～0.5％的引发剂水溶液一次，之后保温1小时，温度降至40～50℃出料，得到的产物即为耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

[0012] 由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的粘合剂，是以纳米二氧化硅为核，苯乙烯单体与丙烯酸单体的共聚物为壳层、且壳层硬单体呈浓度梯度变化的无机-有机具有明显核-壳结构的丙烯酸酯共聚物乳液。采用纳米二氧化硅为核可以提高粘合剂的持粘力，进行通用丙烯酸酯类单体与苯乙烯单体聚合，用它定型处理的玻纤网格布及其织物具有优异的耐干、洗性外，制品手感坚韧，定位性好，抗碱性优良。

具体实施方式

[0013] 下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

[0014] 本发明实施例提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂由以下组分反应制备而成：丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的一种与纳米二氧化硅、苯乙烯单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水。

[0015] 上述粘合剂的各组分用量，按质量百分比计为：

[0016]

[0017]

[0018] 上述粘合剂中的丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体为：丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中1～3种与丙烯酸的混合物。

[0019] 上述粘合剂中的纳米二氧化硅水溶胶的粒径为40～95nm，固含量为40％～45％。

[0020] 上述粘合剂中，引发剂采用过硫酸盐，过硫酸盐可采用过硫酸钾或过硫酸铵；

[0021] 乳化剂可采用丁二酸二异辛酯磺酸钠和/或脂肪醇聚氧乙烯醚；

[0022] 缓冲剂可采用碳酸氢铵和/或碳酸氢钠；

[0023] 分子量调节剂可采用正十二烷基硫醇；

[0024] pH调节剂可采用氨水。

[0025] 上述粘合剂中的反应制备方法，包括以下步骤：

[0026] A、制备种子乳液：向搅拌状态的聚合釜中加入去离子水和部分乳化剂形成质量百分比浓度为0.10％～0.14％的乳化剂溶液，在形成的所述乳化剂溶液中加入纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入由引发剂配制成的质量百分比浓度为0.80％～1.64％的引发剂溶液，然后保温15～30分钟，制得种子乳液；

[0027] B、壳层混合单体的预乳化：将丙烯酸及其酯类单体或甲基丙烯酸及其酯类单体中的任一种与苯乙烯单体混合均匀形成壳层混合单体，将壳层混合单体平均分成6～8质量份；将乳化剂、缓冲剂和分子量调节剂混合均匀也平均分成6～8质量份，并将每质量份分别与上述分成的每质量份壳层混合单体混合均匀，形成6～8质量份预乳化液；

[0028] C、进料：在80℃时，将步骤B中的6～8质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次向步骤A中制得的种子乳液中滴加，每间隔1.2小时补加质量百分比浓度为0.4％～0.5％的引发剂水溶液一次，之后保温1小时，温度降至40～50℃出料，加入pH调节剂调节PH值到6～8，得到的产物即为耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

[0029] 上述制备方法的步骤A制得的种子乳液中，乳化剂溶液∶纳米二氧化硅水溶胶与引发剂溶液的质量比为：140～180∶3～9∶20～40；

[0030] 上述制备方法的步骤B中形成的预乳化液中，苯乙烯∶壳层混合单体∶分子量调节剂的质量比为：1～2∶10～25∶2.4～3.06。

[0031] 本发明实施例的粘合制，采用种子乳液聚合方法通过向壳层滴加硬单体，浓度呈不连续的阶段变化而制得以纳米二氧化硅为核，苯乙烯单体与丙烯酸单体的共聚物为壳层、且壳层硬单体呈浓度梯度变化的无机-有机具有明显核-壳结构的丙烯酸酯共聚物乳液。采用纳米二氧化硅为核可以提高粘合剂的持粘力，进行通用丙烯酸酯类单体与苯乙烯单体聚合，用它定型处理的玻纤网格布及其织物具有优异的耐干、洗性外，制品手感坚韧，定位性好，抗碱性优良。本发明的耐碱型丙烯酸酯共聚物乳液可将玻纤网格布浸渍在胶槽中，经过烘干成膜后即可作为外墙保温材料使用，此种制玻纤胶具有定位效果优异，粘结力强，网格布光而亮，弹性好高耐碱，耐水性好；耐候性强，不黄变、不回粘；该粘合剂为单组份胶水，使用方便；不含任何有机溶剂，水性、环保的优点。

[0032] 下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

[0033] 实施例1

[0034] 本实施例提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂的配方如下(各组分按质量份计)：

[0035] (甲基)丙烯酸及其酯类单体54质量份(其中丙烯酸丁酯42质量份、丙烯酸1质量份、甲基丙烯酸甲酯11质量份)，苯乙烯单体11.68质量份，纳米二氧化硅水溶胶8.8质量份，引发剂(过硫酸钾)2.0质量份，乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)1.34质量份，缓冲剂(碳酸氢钠)0.32质量份，分子量调节剂(十二烷基硫醇)3.06质量份，pH调节剂(氨水)0.8质量份，去离子水100质量份。

[0036] 上述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

[0037] A、种子乳液的制备：向不断搅拌的聚合釜中加入47质量份的去离子水和0.14质量份的乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)形成乳化剂溶液，再向形成的乳化剂溶液中加入8.8质量份的纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入引发剂(过硫酸钾)质量百分浓度为0.80％～1.64％的引发剂溶液28.45质量份(即过硫酸铵水溶液，该过硫酸铵水溶液由0.45质量份的过硫酸铵溶于28质量份的去离子水中形成)，然后保温15～30分钟得到种子乳液；

[0038] B、壳层混合单体的预乳化：将54质量份的(甲基)丙烯酸及其酯类单体(由42质量份的丙烯酸丁酯、1质量份的丙烯酸和11质量份的甲基丙烯酸甲酯混合而成的单体混合液)平均分成6质量份作为壳层混合单体，每质量份为27质量份；将21.68质量份的苯乙烯单体、剩余的乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)、0.32质量份的缓冲剂(碳酸氢钠)和3.06质量份的分子量调节剂(十二烷基硫醇)混合均匀也相应的平均分成6质量份，将每质量份对应加入到一质量份壳层混合单体中并混合均匀，形成6质量份预乳化液；

[0039] C、进料：在80℃时，将步骤B中的6质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次分别向步骤A中制得的种子乳液中滴加，每间隔1.2小时再补加一次质量百分浓度为5.3％的引发剂溶液30.55质量份(即过硫酸铵水溶液，该过硫酸铵水溶液可由1.55质量份过硫酸铵溶于29质量份去离子水中形成)，全部滴加完后保温1小时，温度至40～50℃出料，加入pH调节剂(氨水)0.8质量份调节PH值到8左右，得到的产物即为耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

[0040] 实施例2

[0041] 本实施例提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂的配方如下(各组分按质量份计)：

[0042] (甲基)丙烯酸及其酯类单体28.8质量份(其中丙烯酸丁酯21质量份、丙烯酸1质量份、甲基丙烯酸甲酯6.8质量份)，苯乙烯单体21.68质量份，纳米二氧化硅水溶胶8.8质量份，引发剂2.0质量份，乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)1.34质量份，缓冲剂(碳酸氢铵)0.32质量份，分子量调节剂(十二烷基硫醇)3.06质量份，pH调节剂(氨水)0.8质量份，去离子水95.2质量份。

[0043] 上述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

[0044] A、种子乳液的制备：向不断搅拌的聚合釜中加入38.2质量份的去离子水和0.14质量份的乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)形成乳化剂溶液，再向形成的乳化剂溶液中加入8.8质量份的纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入引发剂(过硫酸铵)质量百分浓度为0.80％～1.64％的引发剂溶液28.45质量份即过硫酸钾水溶液，该过硫酸钾水溶液由0.45质量份的过硫酸钾溶于28质量份的去离子水中形成)，然后保温15～30分钟得到种子乳液；

[0045] B、壳层混合单体的预乳化：将28.8质量份的(甲基)丙烯酸及其酯类单体(由21.8质量份的丙烯酸丁酯、0.7质量份的丙烯酸和6.3质量份的甲基丙烯酸甲酯混合而成的单体混合液)平均分成6质量份作为壳层混合单体，每质量份为27质量份；将21.68质量份的苯乙烯单体、剩余的乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)、0.32质量份的缓冲剂(碳酸氢铵)和3.06质量份的分子量调节剂(十二烷基硫醇)混合均匀也相应的平均分成6质量份，将每质量份对应加入到一质量份壳层混合单体中并混合均匀，形成6质量份预乳化液；

[0046] C、进料：在80℃时，将步骤B中的6质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次分别向步骤A中制得的种子乳液中滴加，总滴加时间为4小时，每间隔1.2小时再补加一次质量百分浓度为5.3％的引发剂溶液30.55质量份(即过硫酸钾水溶液，该过硫酸钾水溶液由1.55质量份过硫酸钾溶于29质量份去离子水中形成)，全部滴加完后保温1小时，温度至
40～50℃出料，加入pH调节剂(氨水)0.8质量份调节PH值到6.5左右，即得到一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

[0047] 实施例3

[0048] 本实施例提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂的配方如下(各组分按质量份计)：

[0049] (甲基)丙烯酸及其酯类单体65质量份(其中丙烯酸丁酯50质量份、丙烯酸2质量份、甲基丙烯酸甲酯13质量份)，苯乙烯单体21.6质量份，纳米二氧化硅水溶胶8.8质量份，引发剂2.0质量份，乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚2.0质量份，缓冲剂(碳酸氢铵)0.32质量份，分子量调节剂十二烷基硫醇2.4质量份，pH调节剂(氨水)0.8质量份，去离子水120质量份。

[0050] 上述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

[0051] A、种子乳液的制备：向不断搅拌的聚合釜中加入70质量份的去离子水和0.23质量份的乳化剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)形成乳化剂溶液，再向形成的乳化剂溶液中加入8.8质量份的纳米二氧化硅水溶胶后搅拌10～30分钟，再加入引发剂(过硫酸钾)质量百分浓度为2.4％的引发剂溶液18.45g(即过硫酸钾水溶液，该过硫酸钾水溶液由0.45质量份的过硫酸钾溶于18质量份的去离子水中形成)，然后保温15～30分钟得到种子乳液；

[0052] B、壳层混合单体的预乳化：将65质量份的(甲基)丙烯酸及其酯类单体(由50质量份的丙烯酸丁酯、2质量份的丙烯酸和13质量份的甲基丙烯酸甲酯混合而成的单体混合液)平均分成6质量份作为壳层混合单体，每质量份为27质量份；将21.68质量份的苯乙烯单体、剩余的乳化剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)、0.32质量份缓冲剂(碳酸氢铵)和2.4质量份的分子量调节剂(十二烷基硫醇)混合均匀也相应的平均分成6质量份，将每质量份对应加入到一质量份壳层混合单体中并混合均匀，形成6质量份预乳化液；

[0053] C、进料：在80℃时，将步骤B中的6质量份预乳化液按照每间隔40分钟一次分别向步骤A中制得的种子乳液中滴加，总滴加时间为4小时，每间隔1.2小时再补加一次质量百分浓度为4.6％的引发剂溶液33.55g(即过硫酸钾水溶液，该过硫酸钾水溶液由1.55质量份过硫酸钾溶于32质量份去离子水中形成)，全部滴加完后保温1小时，温度至40～50℃出料，加入pH调节剂(氨水)0.8质量份调节PH值到7左右，即得到一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂。

[0054] 实施例4

[0055] 本实施例提供一种耐碱型丙烯酸酯玻纤网格布定型用粘合剂，该粘合剂的配方如下(各组分按质量份计)：

[0056] (甲基)丙烯酸及其酯类单体75质量份(其中丙烯酸丁酯58质量份、丙烯酸1质量份、甲基丙烯酸甲酯16质量份)，含苯乙烯单体21.68质量份，纳米二氧化硅水溶胶8.8质量份，引发剂2.0质量份，乳化剂(丁二酸二异辛酯磺酸钠)2.0质量份，缓冲剂(碳酸氢铵)0.32质量份，分子量调节剂(十二烷基硫醇)2.4质量份，pH调节剂(氨水)0.8质量份，去离子水140质量份。