1.本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及一种低气味聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。
背景技术：2.丙烯酸酯类乳液聚合物具有很多优点，外观无色透明并有很好的保光、保色、耐候、耐热、耐腐蚀性能；而且通过单体的选择、配比及其助剂的调整，聚合工艺方法的改变，可制备出多种不同性能要求的聚合物乳液。同时，乳液聚合法的反应速度快，分子量高．以无毒、不燃、易得的水为反应介质，并且，由于它的特异粘度-固体份关系，使得它在工业生产中具有重要的意义，被广泛用于涂料、颜料、粘合剂、皮革涂饰剂等工业领域。
3.但由于乳液聚合反应不完全等多种原因，乳液中存在一定的残留单体，使产品带有少量的刺激性气味，降低了产品的品质，对使用者健康造成一定的影响，例如容易造成使用者皮肤过敏等不良影响；而且，大量残留单体的挥发会对当地环境造成一定的影响。随着环境保护意识和可持续发展意识的逐步加强，对残留单体的控制必定会越来越严格。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种低气味聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。本发明的低气味单体的聚丙烯酸酯乳液的制备方法生产工艺简单，通过严格控制各步骤的工艺条件参数，制得的低气味单体的丙烯酸酯乳液产品性能好，残留单体低。
5.为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：一种低气味聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于在聚合过程中加入碱性物质和纳米金属催化剂，并通过设定压力和控制进料速度，最后在出料前抽真空负压脱除未反应的原料，可得到残单小于50ppm的乳液。
6.其原料比例分别按如下重量份加入：苯乙烯35份，丙烯酸酯50份，（羟基）甲基丙烯酸酯10份，丙烯酸功能单体5份，乳化剂2～5份，引发剂0.3～0.5份，碱性物质0 .05～1份，催化剂0.001-0.005，去离子水100份。
7.优选的，所述丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种的混合；所述的含（羟基）甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中任意一种及以上；所述丙烯酸功能单体包括丙烯酰胺、n-羟基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯中的一种或多种的混合。
8.优选的，所述乳化剂包括质量比为2∶1的阴离子乳化剂和非离子乳化剂，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述非阴离子乳化剂为仲链烷醇聚醚。
9.优选的，所述引发剂包括过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈和次磷酸钠中的一种或多种的混合；优选的，所述碱性物质选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水中的至少一种。
10.优选的，所述的纳米金属催化剂为铁、铜、银、铂、钯的中的一种或几种。
11.进一步的，本发明提供了一种低残单聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其包括以下步骤：步骤（1）单体预乳化液的制备：常温常压下，在单体预混罐内加入一定比例的去离子水和乳化剂，分散均匀，再加入苯乙烯、丙烯酸酯、羟基（甲基）丙烯酸酯类单体、丙烯酸功能单体，混合为均匀的单体乳化液备用；步骤（2）种子乳液的制备：向反应釜中加入40份去离子水，后蒸汽升温至88-94℃；加入20-30%的引发剂水溶液和上述步骤(1)中10-20％的预乳化液，反应至最高温，制得种子乳液；步骤(3)滴加和后消除：将上述步骤(2)中剩余的引发剂溶液、上述步骤(1)中剩余的预乳化液和剩余的去离子水，并加入一定比例的碱性物质，一定比例的催化剂，混合均匀后，滴入种子乳液中，严格控制进料速度为150-350kg/h，滴加结束后，保温15min；后全速冷却至80℃，采用抽真空法脱除残余单体，脱气30-60min；继续降温至45℃以下，过滤包装，得到乳液产品。
12.进一步的，所述步骤（3）中的滴加温度为86-90℃。
13.进一步的，所述步骤（3）中的滴加压力为0.1-0.6mpa。
14.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：1.本发明的低残留单体的乳液的制备方法生产工艺简单，通过加入碱性物质，一方面能够调节反应的ph，另一方面可促进单体分解为醇和盐，加速单体的转化，制得的乳液产品性能好，残留单体低。
15.2.本发明在聚合过程中加入纳米粒子金属催化剂，对过硫酸盐的热分解起催化作用，产生更多的自由基，促进单体的转化。
16.3.本发明通过加压的方式，聚合过程中提高压力参数，更有效的促进聚合反应的进行，方法简便易行，不涉及额外的设备和工序。
17.4.采用直接抽真空脱除未反应的原料，脱除影响产品中voc含量的小分子物质，工艺操作简单，产品粒径稳定，粒径分布窄，性能良好，成本低，有利于实现大规模工业化生产。
具体实施方式
18.为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
19.尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
20.当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
21.实施例1常温常压下，在单体预混罐内加入35份去离子水和2份的乳化剂，分散均匀，再加入35份苯乙烯、50份丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酰胺5份，搅拌混合均匀，制得单体预乳化液；向反应釜中加入65份去离子水，后蒸汽升温至88-94℃，加入总加入质量30%的引发剂水溶液和40％的预乳化液，反应至最高温，制得种子乳液；将上述步骤中剩余的引发剂溶液、剩余的预乳化液，0.05份的氢氧化钠，0.001份的纳米钯催化剂分别滴入到种子乳液中，设定压力0.2mpa,滴加温度为86-90℃，严格控制进料速度为200kg/h，滴加结束后，保温15min；采用抽真空法脱除残余单体，脱气30-60min；继续降温至45℃以下，过滤包装，得到乳液产品。
22.实施例2常温常压下，在单体预混罐内加入35份去离子水和2份的乳化剂，分散均匀，再加入35份苯乙烯、50份丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酰胺5份，搅拌混合均匀，制得单体预乳化液；向反应釜中加入65份去离子水，后蒸汽升温至88-94℃，加入总加入质量30%的引发剂水溶液和40％的预乳化液，反应至最高温，制得种子乳液；将上述步骤中剩余的引发剂溶液、剩余的预乳化液，0.06份的氢氧化钠，0.002份的纳米钯催化剂分别滴入到种子乳液中，设定压力0.2mpa,滴加温度为86-90℃，严格控制进料速度为200kg/h，滴加结束后，保温15min；采用抽真空法脱除残余单体，脱气30-60min；继续降温至45℃以下，过滤包装，得到乳液产品。
23.实施例3常温常压下，在单体预混罐内加入35份去离子水和2份的乳化剂，分散均匀，再加入35份苯乙烯、50份丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酰胺5份，搅拌混合均匀，制得单体预乳化液；向反应釜中加入65份去离子水，后蒸汽升温至88-94℃，加入总加入质量30%的引发剂水溶液和40％的预乳化液，反应至最高温，制得种子乳液；将上述步骤中剩余的引发剂溶液、剩余的预乳化液，0.08份的氢氧化钠，0.003份的纳米钯催化剂分别滴入到种子乳液中，设定压力0.2mpa,滴加温度为86-90℃，严格控制进料速度为150-350kg/h，滴加结束后，保温15min；采用抽真空法脱除残余单体，脱气30-60min；继续降温至45℃以下，过滤包装，得到乳液产品。
24.设置对照组1，将实施例1中碱性物质和纳米金属催化剂去掉，其余内容不变；设置对照组2，将实施例中碱性物质去掉，其余内容不变；设置对照组3，将实施例中纳米金属催化剂去掉，其余内容不变；对各组制备的乳液进行性能检测。
25.以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
