丙烯酸类共聚破乳剂的研究
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【doc】聚丙烯酸酯乳液稳定性及破乳方法探讨聚丙烯酸酯乳液稳定性及破乳方法探讨i991年6月聚丙烯酸酯乳液稳定性及破乳方法探讨华载文陈元斌(中国纺织大学)【翦薹】本文研究了影响聚丙烯酸酯乳液稳定性的因素和破乳方珐,从丽提出了一个乳漳聚合法制造溶剂型聚丙烯酸酯涂层胶的简便方法. 舅国烯呻涂屠肢是目前国内外广泛应思鲎堡物燕层j}=l『翼吾成方法多为悬浮聚合….该法虽有着产物分离,洗涤较易等忧点,但存在着严重牿锅现象,反应得率不高, 设备生产能力低等足之处.众所周知,乳液聚台有着平均聚台度较高,分子量分布较窄的特点,为此我们进行了乳液稳定性和破乳方法的探讨,从而提出了乳I痕聚台法制造溶翔型 PA涂层胶的新艺设想.一实验部分1.乳液聚台(1)将一定量蒸馏求和乳{{二剂加入1ooOml 三颈瓶中,揽拌若干分钟;(2)将一定量引发剂溶于适量水中,置人滴液漏斗中待加;(8) 升温至驹?,加入一定量混台单体和引发剂打底,(4)升温至反应开始,冷凝器中出现回流,温度自升.待温度回至反盘温度,滴椰其余单体引发剂;(6,保温2,8小时,冷却,倒^烧杯申,得到o/w型乳液.2.稳定性试验(1)电解质稳定性试验称取一定量电解质.加少量水使之溶解,加入一定量乳浓中搅拌,静置,得高聚物聚抗凝块.过摅水洗拱干称重.(2)醇类稳定试验;方法同电解质稳定性试验.一,(3)pH稳定性试驻分别商各乳液样品 (1Om1)谪加HCI和NaOH溶液.使pH分别至2和14,得到聚沉凝块.过滤,水洗拱千,称重.(4)热稳定性试验分别取10ml乳液样品,于600C70?,8O?90?10o?水浴中,静置24小时,观察有无聚沉凝块生成. (6)稀释稳定性试验;取一定量乳液样品, 分别稀释至含圈量为3,2%,1,置于试管中?各高20cm),静置一周观察. (6)离心稳定性试验:将乳液样品置于高速离心机上,于3000rpm下离心分离30分钟, 观察有无凝块生成.=,结果和讨论1.乳化剂对乳液稳定性的影响在乳液聚台中,乳化剂在水相中形成无数胶柬,成为乳液聚合的场所.同时在反应完成以后,乳化剂吸附在无数个大大小小的胶粒四扁,以阻止胶粒间相互碰撞.凝结,起到分散和稳定作用.本文研究乳液稳定性的目的是为更有效地破坏乳液,因此,耍选择一种乳化荆,使在聚台过程中,乳液足够稳定不出现凝块和分层.而在放料以后,则易于破乳.为此, 选用乳液聚台常用的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(ABS)和非离子表面活性剂平平加 0作乳化剂进行试验,观察其对乳液稳定性的影响.乳液含圃量为80,样品量为1眶.其试验结果见表l.由表l知.阴离子型乳化剂乳化能力强, 离心稳定性,热稳定性都好,聚台过程中不易纺甥第二卷第六勘1用量障台中I离心f加热电解质乳化帮 Il凝块l聚沉量陈沉量J聚沉量l()lI (g)l(g)I(g)ABS1+q-I:03:00平平加01【O03ABS0.B7平平加00.33注I十,偶见J,M盐.产生凝块.唯化学稳定性差这正是我们希望的.非离子型乳化剂乳化能力稍弱,丽乳液妁离心稳定性,热稳定性和化学稳定性均良好. 以后进行破乳十分困难,显见是不合适的. 还就阴离子乳化剂用量的影响做了试验. 乳液含同量为舯,稳定性试验取样量为10g, 试验结果如表2.结果表明.乳化剂用量过多或过少在聚合过程中都易出现凝块.这可能由于乳化剂用量过多.则胶束效增多,反应加劂, 聚合热来不及散去会引起暴聚产生较多凝块; 而乳化剂用量过少,则不足以完全覆盖胶粒表面.也会碰撞而凝结.其用量一般以1,1.8 (以水计)较为理想.2乳化剂用量对乳液稳定性的影响用量聚台中离心热聚电解质乳化剂凝块聚沉量沉量聚沉量()(g)(g)(g)O.67廿0O31十O03ABS1.33十O31.67廿O03注-+,偶见,甘一少量.2.电解质对聚合物乳液稳定性的影响以阴离子表面活性剂为乳化剂的乳滚聚合,当反直终止时.乳化剂分子被吸附,包围在胶粒(o/w型腔粒)四周.由于其亲水性而穿过界面伸入水相的一SO:Na基发生电离,则使胶粒界面实际为一层一SOl 负电荷包围.进而形成具有一定?电位的扩散双电层,并借由此形成的胶粒间的静电排斥势.使o/w胶粒稳定.,电位越高.乳液越稳定.若于乳液中加入电解质.则反号离子就会压迫双电层的有数厚度使?电位降低,以至使乳液失去稳定性.甚至发生破乳.同时反号离子拼入表面活性剂离子行列,从而产生一个薄薄的等电势层(?=O)这样就会使原借电荷相斥而稳定的胶粒相互凝结而破乳-. 分别以一,二,三价金属离子的电解质浓溶浪加入乳液中.立即发生聚沉而破乳.其用量与产生聚沉量的关系如图1.由图l 知.使负性胶粒凝结,主要由正离子价数所决定而与离子特性无大关系.这与Schulze—HardY规则'相符合.对同种电解质,其用量与产生凝块量几乎成比例.电解量c球不×10)圈1电解质对乳液稳定性影响1.NaCI~2.-Na2SO.,3.MgCl2Jl?-CaCl~5.一AICI~.为确定完全聚沉破乳所需电解质的最低浓度.又采用将乳液加到电解质溶液中的方法, 得到实验结果见表8.由表3可知,为使乳液 .襄5不同电解质驻乳效果产生凝块量(g)O.O10.3MgCl,?7H0.01302.1 0.01蚰3O(完全聚沉,破乳0.Offt'On.3AICI,?600.0012O,4 0.O013.0(完垒集沉,破乳【2O】?2681991年6月完全聚沉破乳即选到相同的破乳效果.电解质离子价数提高一价,则所需浓度约降低10倍. 结果可知.采用价廉易得的Al"电解质为破乳剂既可节省化工料,又可简化清洗和减少污染.在破乳技术上,只要保证电解质溶液的浓度高于其最低需要浓度,则可连续破乳, 这在工程上是十分有价值的.破乳得到的聚合物凝块经充分水洗及烘干溶解后即得溶剂型 PA涂层胶.8.醇类对乳液稳定性的影响醇类对乳液稳定性的影响是基于醇类能溶解部分乳化剂并将其夺取到术相中从而降低胶乳的稳定性的原理".用甲醇乙醇,正丙醇,正丁醇异丙醇乙二醇各80克加入1002 乳液(台固量30)中进行乳液稳定性试验.结果见表4.囊4醇类对乳液稳定性的影响甲醇I乙醇1正丙醇l正丁异丙醇I乙=l硝凝块干重l1_9lsf.(g) 丁醇几乎不溶于水,所得凝块舍较多丁醇,难以洗除及供干.由此结果分析,随着碳链增长.其破乳能力逐惭增强.这可用醇类对乳化剂的溶解符合两者烃基部分相似相溶的原则来解释.而丁醇由于只能少量溶于水.故被丁醇溶解的乳化剂不能有效进入水相,结果得到含大量丁醇的高聚物粘块,浮于乳液上方难以水洗瑟烘干除去(沸点为117.7?),无实用价值.异丙醇破乳能力低于正丙醇,乙二醇无破乳能力. 这可能由于羟基在碳链中部和两端,降低了与乳化剂的结构相似性,致使破乳能力降低. 由表4可知,醇类对阴离子乳液体系虽有一定破乳能力.但添j9?量迭8o%,其破乳效果仅为10左右,比电解质要低得多无实际意义.并会增加生产成本厦增加对环境的污染. 4.其他因素对乳液稳定性的影响用调节pH值.离心沉降稀释及加热等方法分别观察其对乳嵌稳定性的影响结果见表 5.由表5知.调节pH分别为2和14.对以阴离子表面活性剂为乳化剂的乳液体系,均有少量高聚物凝块生成表明酸,碱对该乳液稳定性有一定影响,pH值变化对以非离子表面活性剂为乳化剂的乳液稳定性无影响. 囊5乳液在其他条件下的稳定性pH值离心稀释加热乳化体系2或U沉降静置有少量无分无分无分层及阴离子型乳化剂凝块层及层及凝块等,(ABS)皮凝块凝块仅表面结无凝块无分无分无分层及非离子型乳化剂层及层及凝块等,<qz平加0)凝块凝块仅表面结皮无论阴离子或非离子乳化剂乳化体系,其离心稳定性.稀释稳定性及热稳定性都是相当好的.显然,这些方法都不可能作为破乳手段而被采用.5.乳液聚合法与悬浮聚合法对比:i生乳液稳定性研究基础上,以阴离子型活性剂为乳化剂.三价金属盐作破乳剂进行试验,并将由此法制得的溶剂型PA涂层胶与悬浮聚合法制得的溶剂型PA涂层胶进行对比试验.结果见表6.襄B乳液聚台与悬浮聚台工艺比较悬浮聚合乳液聚合聚合中单体/水(油水地)O.2,O.30.I,0.6 聚合体得率()88?295?3聚合体特性粘度(L/g)0.330.362 涂层布手感(级)I,5I,5涂层布耐水压<mm水柱,Pa)300?1O320?20 2940?10口3136?2OO由表6知两怯所得产物性能相当.而乳液聚台法由于温度控制容易不易粘锅.操作简便,从而减轻了劳动强度.由于散热易控制聚合中单体与水之比可比悬浮聚合提高钩一倍,从而使劳动生产率相应提高.聚合体得 (下转第l7页)5纺织第十二卷卷期话.(那就是说.信号直接由电位_器取得)那末在起动瞬时,由于张力反馈为零.8 张力调节器会输出最大限幅值,这就会导致卷筒表面线速度从一开始就远大于当时的拖引辊线速度.尔后由于张力负反馈作用.才把卷筒的转速拉回到正常值.这样速度的大起大落, 必然会影响张力的突变.而当有了上述卷筒的速度调节环节,在张力未建立前,卷简的转速也仍然可得到同步控制,以后随着卷绕过程的进行平滑过渡到张力控制.这就避免了张力的太波动.要达到这一点.应在不带张力的空车调试时,通过对电位器的整定,使空简的表面线速度稍大于拖引线速度即可.此后,当系统达到稳定速度运行时.由于张力环的作用, 卷筒转速因卷径增加而被迫下降.这样4#调节器就必然饱和.不再对卷筒的速度调节起作用.因此,上述讨论可作如下概括:在系统起动升速,张力还未建立时,系统结构为速度外环,电流内环,在张力建立后.系统就变为张力外环,电流内环.4#运放器的饱和输出与1运放器输出的张力锥度信号相乘.即得张力给定信号U. 可见调整a电位器活动点.即可整定被加工品种张力的大小.故在正常运行时,4运放器的输出是决定卷绕张力太小的一个参数常量. Ur.再与卷径信号U相乘,又得卷绕转矩给定信号Uw.综上所述,我们提到了三种控制张力的方案.第一种是采用某些扰动量补偿的张力开环控】系统.由于扰动因素较多,要建立完全符合实际的补偿环节数学模型较为困难,而且那样又会使模拟电子器件结构复杂.因此这种方案适宜于对某几种扰动因素数学模型较为明确,或采用粗略补偿不致对加工工艺或成品质量有较大影响的场台.第二种方案是直接的张力闭环控制系统.由于目前国内外的力传感器技术有了相当大的进步,因此估计这种方案将会用得越来越多.但单纯采用这种方案.有时也稍赚不足.特别是对加减速时的动态转矩扰动,无法及时调节.所以在对张力精度要求更高的场合.可采用扰动量补偿控制和张力闭环 t{节相结合的综合控制.这种方案可相对地降低扰动量补偿环节数学模型的要求,因为最终系统精度还有张力外环来保证.因此补偿环节可相对地比较简单.这样也就比较容易实现和罄定.这就增加了系统的可靠性.同时又因为有扰动量补偿控制和闭环调节相结合,可相互弥补彼此的不足,故使系统有更好的张力控制性能,实为纺织卷绕张力控制的一种最佳实用方案.参考资料[1]TomG.Nield,StanleyF. Austin:'M.asurementandControlofTensioninTextileAppllcation~,IEEEAnnualTextileIndustryTechnicalConference.198B.(上接第2O页)率比悬浮聚台法提高纷6.这不但有利子降低成本,提高效益.而且可减少污染. 三,结论以阴离子表面活性剂为乳化剂的乳液体系,具有良好的机械,稀释及热稳定性.而耐电解质,pH值等化学稳定性较差,这提供了在聚合过程中乳液充分稳定.而在聚合后易于完全破乳的可能性.该类乳液对高价金属离子稳定性尤差.为破乳剂的选择指明了方向. 对溶剂型PA涂层胶的生产乳液聚台法比悬浮聚合法有着操作简便,劳动生产率高, 得率高及减轻污染等优点.参考资辩!茹织学艰',1990,?5,p.3dulBeker羞,傅鹰译t巍状液理论与实蛰'-P.1OS,科学出版社,1064.RcB ai丑IJ.W,,《coIIoscicncp.1盯,~oston.D.C.HeathandCo.,195.胡垒卑等,f乳液聚台,,P.I60,化学工业出版社 ,1987.。
丙烯酸系多元共聚乳液的研制1.2 实验步骤在装置搅拌器、恒压滴液漏斗、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中,加入9g聚乙烯醇和50g蒸馏水。
边搅拌边升温,加热至(90±1)℃,维持2h,使聚乙烯醇完全溶解。
然后搅拌降温至70℃,加入1.5g OP-10,0.5g正辛醇和1.5g 5%过硫酸铵水溶液。
在不断搅拌下开始滴加混合单体,混合单体为40g甲基丙烯酸甲酯、5g丙烯酸乙酯、2.5g丙烯酸丁酯、1.5g丙烯酸、1g甲基丙烯酸。
保温反应1.5h,在滴加混合单体的过程中,每隔0.5h加入0.45g 5%的过硫酸铵水溶液。
混合单体加完毕,继续保温0.5h,逐步升温至85℃,使未反应的单体充分反应至无回流现象。
保温10min,停止加热并降温。
当温度降至40℃时,停止搅拌,出料的顺序号为A-1的共聚乳液。
1.3 乳液主要性能指标的测定粘度测定用NOJ-79型旋转式粘度计,单体残留量的测定采用溴化法,涂膜的耐水性和光泽性的定性测定采用涂板干燥法。
前述实验步骤中,甲基丙烯酸甲酯用量的50%分别用丙烯酸甲酯,苯乙烯,丙烯腈,醋酸乙烯,N-羟甲基丙烯酸酰胺和巴豆酸代换。
重复前述实验,又得6种共聚乳液,按序号为 A-2,A-3,A-4,A-5,A-6, A-7测定各乳液主要性能指标,结果如表1。
表1 单体对乳液性能的影响编号A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A-6 A-70.15 粘度Pa·S1.5 5.1 1.8 1.1 1.62.0固含量21.99 29.37 37.38 13.87 29.44 14.00 10.90单体残留量0.0015 0.0066 0.0040 0.0085 0.0033 0.0056 0.0173 mol·g-1×10-2PH 5.3 5.0 4.3 4.0 4.5 4.3 3.0经观测知,A-1和A-5两种乳液不仅为白色均匀乳液,而且稠度适宜,粘度居中,固定选中两种配方为基准。
有机硅/丙烯酸酯复合共聚乳液的制备工艺研究的开
题报告
一、研究背景
有机硅复合共聚乳液是一种具有优良性能的新型乳液,具有优良的
耐水性、耐候性、耐热性、耐油脂性、耐化学性、抗黄变性等特点,因
此具有广泛的应用前景。
然而,有机硅复合共聚乳液的制备过程存在一
定的技术难度,如合成反应条件的控制、单体的选择、乳化剂的选择及
稳定性等问题,因此需要进一步的研究。
二、研究内容
本研究将以改进的丙烯酸酯为单体,加入不同比例的有机硅共聚,
制备有机硅/丙烯酸酯复合共聚乳液,探讨制备工艺对乳液稳定性的影响。
具体包括以下内容:
1. 单体的选择:选用改进的丙烯酸酯单体,并控制添加比例,使其
与有机硅反应达到最佳的复合效果。
2. 有机硅乳化剂的选择:选择适当的有机硅乳化剂,达到制备高性
能乳液的目的。
3. 制备工艺研究:对有机硅/丙烯酸酯复合共聚乳液的制备条件进行研究,包括反应时间、反应温度、反应pH值等。
4. 乳液性能分析:对所制备的有机硅/丙烯酸酯复合共聚乳液进行柔韧性、耐水性、耐冻融性、抗渗透性等性能测试,比较不同制备工艺下
的乳液性能。
三、研究意义
本研究的开展可以提高有机硅/丙烯酸酯复合共聚乳液的制备工艺,进一步提高乳液的稳定性和性能,并拓宽其应用领域。
同时,对于乳液制备工艺的研究,也有助于推进相关领域的理论研究和工业化应用。
本科毕业论文丙烯酸系增稠剂的聚合方法研究丙烯酸系增稠剂的聚合方法研究摘要:介绍了以丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯为单体,采用过硫酸铵作为引发剂,以非离子乳化剂聚氧乙烯醚(OP-10)和阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)作为复合乳化剂,经过乳液聚合,制得了一种水性涂料用缔合型增稠剂。
考察了丙烯酸单体含量、乳化剂用量对乳液性能和增稠剂粘度的影响。
优化了反应条件,反应过程和最终乳液都很稳定。
关键词:丙烯酸;苯乙烯;增稠剂Study on the Polymerization Methods For Acrylic DepartmentThickenerAbstract:A kind of associative thickener for waterborne coating is prepared by emulsion polymerization of acrylic, styrene,butyl acrylate and hydroxypropyl acrylate as monomers, ammonium persulfate was used as initiator;OP-10 and SDS wcre used as emulsifiers. The influence of the amount of acrylic and emulsifier to the emulsion properties and the viscosity of the thickener is described. Polymerization was easily carried out and stable polymef latex was obtained.Key words: acrylic acid; styrene; thickener目录第1章绪言11.1 乳液聚合11.1.1 乳液聚合的定义11.1.2 乳液聚合实验原理21.1.3 乳液聚合特点41.1.4 影响乳液聚合稳定性因素51.2 丙烯酸系聚合物乳液与乳液聚合物的生产51.3 增稠剂71.3.1 天然增稠剂71.3.2 乳化增稠剂81.3.3 合成增稠剂81.4 国外增稠剂的发展状况8第2章实验部分92.1 实验装置图102.2 主要实验仪器102.3 原料规格102.4 分析测试方法122.4.1 测试仪器122.4.2测试方法122.5 乳液的性能测试与表征132.5.1 液固含量的测定:132.5.2 单体转化率的测定:132.6 试验步骤13第3章结果与讨论133.1 实验方法与工艺参数的选择143.2 乳化剂对乳液稳定性的影响163.3 图谱分析183.4 碱溶性丙烯酸增稠剂的增稠机理18结论19参考文献20致21第1章绪言乳液聚合技术的开发起始于20世纪早期,于20年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。
一种高效破乳剂的合成张中洋娄世松(辽宁石油化工大学石油化工学院,抚顺,110003)摘要以聚醚类破乳剂为原料,丙烯酸为扩链剂,过氧化苯甲酰为引发剂,盐酸为酯化催化剂,二甲苯为溶剂,进行聚合酯化反应,合成出新型高效破乳剂。
实验应用此方法对丙三醇为起始剂的聚醚SLD-2072进行了改性合成研究,考察诸因素对产物破乳性能的影响。
试验表明,当单体质量比为(聚醚:丙烯酸)10:1,丙烯酸用量为5g,引发剂用量为1g,聚合温度为80℃,聚合反应时间为8h,酯化温度为160℃,原油破乳效果最佳。
在破乳剂加量在100ppm时,新型破乳剂对辛三外输油、孤二外输油及孤三井排油的脱水率分别达到95﹪、93%及89%,出水速度快,油水界清。
此方法达到了生产一种高效广普破乳剂的目的。
关键词破乳剂改性嵌段聚醚不饱和酸酯化∕聚合破乳脱水1 概述原油乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一。
目前石油工业最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳剂。
随着油田原油开采程度的不断加深,挖掘油田产能的增产措施使用频率也越来越高,油井采出液的组成及性质也在发生不断的变化。
近年来随着原油开采进入中后期,原油中胶质、沥青质含量增加,使得原油乳状液更加稳定,加上采油技术的不断开发和应用,大量的表面活性剂用来驱油,使原油的组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐量逐年增加,由一次采油阶段的油包水(W/O)乳状液逐渐转化为二次采油后期和三次采油阶段的水包油(O/W)乳状液,从而加大了原油破乳脱水的困难。
各油田为了解决高含水原油破乳脱水、稠油破乳、脱出污水含油率高等难题,先后研究应用了各种类型的破乳剂产品,尤其是高分子破乳剂。
在石油开采和集输用化学品中,破乳剂用量最大,所以它的研究应用引起了广泛的重视[1]。
为了提高破乳效率,不断的研制新的破乳剂,现在已由原来的低分子破乳剂发展到高分子甚至超高分子破乳剂。
高分子破乳剂具有破乳能力强、破乳速度快、用量比少,破乳温度低的优点,成为当今破乳剂发展的主要方向,丙烯酸改性破乳剂是一种超高分子破乳剂。
一、概述醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液是一种重要的聚合物材料,具有优异的性能和广泛的应用前景。
本文将对醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液的聚合过程进行系统的介绍和分析,以期为相关领域的研究和生产提供参考。
二、醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的合成原理1. 醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的结构醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物是由醋酸乙烯酯和丙烯酸酯通过共聚反应得到的高分子化合物,具有独特的结构特点。
其分子中含有大量的醋酸乙烯酯和丙烯酸酯单体单元,具有丰富的活性基团和特定的空间结构。
2. 聚合反应机理醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的合成过程是一个复杂的聚合反应过程,涉及到自由基的引发、传递和终止等多个步骤。
在合成过程中,醋酸乙烯酯和丙烯酸酯单体单元将通过共聚反应形成较长的高分子链,同时伴随着分子内和分子间的交联反应,最终形成稳定的共聚乳液。
三、醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液的聚合过程1. 原料准备醋酸乙烯酯和丙烯酸酯是合成醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的主要原料,其纯度和质量直接影响到共聚乳液的性能和稳定性。
在实际生产中,需要对原材料进行精细的筛选和处理,确保其符合相关的工艺要求。
2. 反应条件控制在共聚反应过程中,温度、压力、溶剂选择、引发剂用量等因素都会对反应的效果产生直接的影响。
合理的反应条件控制是保证共聚反应顺利进行的关键,同时也可以有效提高产品的质量和产量。
3. 聚合机理分析醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的聚合机理是一个复杂而多变的过程,需要结合实验数据和理论模型进行系统的分析和研究。
通过对共聚乳液聚合机理的深入探讨,可以为实际生产提供科学的依据和指导。
四、醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液的应用前景醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液具有优良的性能,例如耐候性、耐化学腐蚀性、耐磨损性等,因此在涂料、胶黏剂、包装材料、纺织品等方面有着广泛的应用前景。
随着高科技材料的不断发展和应用领域的不断拓展,醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液必将迎来更加广阔的发展空间。
五、结论醋酸乙烯酯丙烯酸酯共聚乳液的聚合过程是一个复杂而又引人注目的研究领域,其合成原理、聚合过程和应用前景都具有重要的理论和实际意义。
专题与综述收稿日期:2009-10-09;修回日期:2009-11-10。
基金项目:广东省自然科学基金(9452840301003542);中山市科技计划项目(20092A203);电子科技大学中山学院科研启动基金(408YKQ04)资助。
作者简介:黄增芳(1976-),河南鹤壁人,博士,主要从事水性高分子胶粘剂和高分子复合材料等方面的研究。
E-mail :hzf105@ 通讯作者:瞿晓岳。
丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展黄增芳,谢辉,马军现,刘常坤,瞿晓岳(电子科技大学中山学院化学与生物系,广东中山528402)摘要:综述了国内外几种丙烯酸酯乳液聚合的制备方法,包括在可聚合乳化剂作用下的乳液聚合、核/壳种子乳液聚合、辐射乳液聚合及聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。
介绍了其在胶粘剂中的应用,并对其发展前景作了展望。
关键词:丙烯酸酯;可聚合乳化剂;核/壳种子;乳液聚合;辐射;聚氨酯中图分类号:TQ433.436文献标识码:A文章编号:1004-2849(2010)01-0053-050前言乳液聚合技术起源于20世纪早期,30年代用于工业生产,目前乳液聚合法已应用于高分子科学和技术等重要领域中。
在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合与本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合相比有其独特的优点[1];乳液聚合可以综合几种聚合物的优良性能,是获得性能互补的复合材料的有效途径之一,越来越引起学术界和工业界的重视。
丙烯酸酯类树脂具有耐候性好、硬度高、涂膜光亮、耐热油性佳、耐臭氧性好和抗紫外线强等优点;而以乳液聚合为基础制备的水乳型丙烯酸酯胶粘剂是以水为连续相的,具有成本低廉、安全无毒和环境友好等特点,已成为近几年对水性胶粘剂的研究热点。
近年来,为了制得性能优良的聚丙烯酸酯乳液及其水乳型丙烯酸酯胶粘剂,相继开发了新的乳液聚合方法,其中可聚合乳化剂、核/壳种子、辐射以及聚氨酯(PU )/丙烯酸酯复配乳液聚合已成为国内外研究的热点领域。
阳离子丙烯酸系聚合物乳液的合成和应用阳离子丙烯酸系聚合物乳液是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
本文将介绍阳离子丙烯酸系聚合物乳液的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、阳离子丙烯酸系聚合物乳液的合成方法阳离子丙烯酸系聚合物乳液的合成主要包括聚合反应、乳化剂的选择和乳化过程。
1. 聚合反应:聚合反应是合成阳离子丙烯酸系聚合物乳液的关键步骤。
通常采用自由基聚合反应,以丙烯酸为单体,引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾,反应温度一般在50-80摄氏度之间。
聚合反应的时间和温度会影响聚合物的分子量和粒径分布。
2. 乳化剂的选择:乳化剂是将聚合物分散到水相中的关键因素,常用的乳化剂有十二烷基苯磺酸钠、辛基醇聚氧乙烯醚硫酸钠等。
乳化剂的选择应根据聚合物的性质和应用要求进行优化。
3. 乳化过程:乳化过程是将聚合物分散到水相中的过程。
通常采用机械剪切和高压乳化等方法,乳化时间和乳化剪切速度会影响乳液的稳定性和粒径分布。
二、阳离子丙烯酸系聚合物乳液的应用1. 粘接剂和涂料:阳离子丙烯酸系聚合物乳液具有良好的粘接性能和耐化学性,广泛应用于粘接剂和涂料领域。
例如,在纸张和纸板的加工过程中,阳离子丙烯酸系聚合物乳液可以作为粘合剂,提高纸张的强度和抗水性。
2. 纺织品加工助剂:阳离子丙烯酸系聚合物乳液在纺织品加工中具有良好的柔软性和防皱性能。
它可以作为纺织品的涂层剂和后整理剂,改善纺织品的手感和外观。
3. 水处理剂:阳离子丙烯酸系聚合物乳液可以用作水处理剂,用于污水处理和沉淀物固化。
它具有良好的絮凝性能和沉淀性能,可以有效去除水中的悬浮物和重金属离子。
4. 个人护理品:阳离子丙烯酸系聚合物乳液在个人护理品中常用作增稠剂和乳化剂。
例如,在洗发水和护发素中添加阳离子丙烯酸系聚合物乳液可以增加产品的粘度和稳定性。
5. 医药领域:阳离子丙烯酸系聚合物乳液可以应用于医药领域,例如用于制备药物控释系统和医用胶带等。
它具有良好的生物相容性和可控释性能,可用于药物的缓释和修复。