下载文档原格式
理论探讨第41卷第2期皮革与化工Vol.41No.22024年4月LEATHER AND CHEMICALSApr.2024收稿日期：2024-03-16作者简介：陈华（1967-），男，汉族，毕业于成都科技大学，从事皮革化学品的研发工作30余年。
闵峰（1977-），男，汉族，巴克曼实验室化工（上海）有限公司皮革技术部技术经理，研究方向：皮革前段及复鞣材料应用。
高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用陈华，闵峰（巴克曼实验室化工（上海）有限公司，上海201707）摘要：探索合成固含量在50%以上的丙烯酸酯乳液，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈，丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等为混合单体，以K 12和S-90作为复合乳化剂，以过硫酸铵为引发剂制取聚丙烯酸酯乳液。
通过改变预乳化的水量及控制条件、引发剂的用量、固含量的高低等条件进行多组实验，以探索各影响因素对乳液性能的影响，并筛选其最佳合成条件。
实验还通过在乳液聚合完成之后，通过加入氧化还原体系引发剂，来处理乳液中的残留单体，筛选出各体系下氧化剂和还原剂的最佳用量比。
实验发现采用还原剂FF6M 和70%叔丁基过氧化氢氧化还原体系，当FF6M 占乳液质量的比值约为0.2%，70%叔丁基过氧化氢占乳液质量的比值约为0.2%时，效果最佳。
关键词：乳液聚合；聚丙烯酸酯乳液；氧化还原中图分类号：TQ433.4+36文献标识码：A文章编号：1674-0939（2024）02-0022-04The Synthesis of the Polyacrylic Emulsionwith High Solid ContentCHEN Hua,MIN Feng(Buckman Laboratories (Shanghai)Chemicals Co.,Ltd.,Shanghai 201707,China )Abstract:Acrylic adhesive with solid content over 50%was synthesized by using MMA,EA,AA,ST,AN,BA,2-Ethylhexyl acrylate as mixed monomers,K 12and S-90as complex emulsifier,ammonium persulfate as initiator.By changing the amount of water and control conditions of pre-emulsification,the amount of initiator,the level of solid content and other conditions,the paper explored the influence of various factors on the properties of emulsion,and screened the best synthesis conditions.After the emulsion polymerization,the experiment also added redox system initiator to deal with the residual monomer of the acrylic emulsion,and screened out the best use ratio of oxidizing and reducing agents in the various systems.Taking FF6M and TBHP-70oxidation and reduction system,the best results were obtained when the ratio of FF6M to the emulsion mass was about 0.2%and that of 70%tert-butylhydrogen peroxide was about 0.2%.Key words:polymerization;acrylic emulsion;oxidation and reduction 高固含量低黏度(300~1000mPa ·s)聚合物乳液与固含量40%~50%以下通常的乳液相比，具有生产效率高、运输成本低、成膜干燥快、运输及储存成本低以及对环境污染小等优点，因此高固含量丙烯酸乳液广泛应用于工业领域，如压敏胶黏合剂、纸张复合胶黏剂、塑木复合胶黏剂、木材胶黏剂、建筑胶黏剂、纺织及皮革胶黏剂、汽车胶黏剂等，具有广阔的发展前景[1，2]。
收稿日期：2009-06-02作者简介：王巍（1984-），女，哈尔滨市人，硕士研究生，主要从事胶黏剂的研究工作。
前言乳液聚合是在用水或其它液体作介质的乳液中，按胶束(M iceell)机理或低聚物(oligmer)机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法[1]。
作为高分子合成手段之一的核-壳乳液聚合以其独特的结构形态大大改善了聚合物乳液的性能，其应用非常广泛。
例如，（1）用于抗冲改性剂和增韧剂[2]：许多树脂本身脆性较大，限制了它们在许多领域的应用。
在脆性聚合物中引入橡胶态聚合物，是提高脆性聚合物抗冲击性和韧性的有效方法。
但是由于橡胶相与基体树脂常存在兼容性的问题，导致了橡胶相的聚集，影响了增韧改性的效果。
而在弹性粒子表面包覆一层与基体树脂兼容或能与其反应的聚合物，则就可以解决上述问题，并能增加两相接口的相互作用。
所以，以橡胶态聚合物为核，硬聚合物为壳的复合粒子被广泛用做高分子材料的抗冲改性剂和增韧剂，这也是核-壳聚合物最多和最重要的研究领域[3]；（2）特种涂料和胶黏剂[4]：由于核-壳结构乳胶粒子的核与壳之间存在着某种特定的相互作用，在相同原料组成的情况下，这种核-壳化结构可以显著提高聚合物的耐水、耐磨、耐候、抗污及粘合强度等力学性能，并可显著降低乳胶的最低成膜温度，且核-壳结构聚合物一般都是由乳液聚合得到的，因此它首先被用做涂料和胶黏剂[5]。
以PSi 为种子、丙烯酸酯类为第二单体进行乳液聚合所得胶乳，具有很好的耐水性和耐候性，用于涂料、胶黏剂和密封剂等领域可直接作为金属、塑料和纸张等的胶黏剂[6]。
具有核-壳结构的P(St/MM A)的乳液可以配成上光涂料；采用不同玻璃化温度的聚合物为核或壳，可以设计理想的具有较低成膜温度的涂料，成膜性有明显的改进和提高[7]。
将乳液混合到水泥中形成聚合物水泥砂浆，能显著改善水泥的性能，提高水泥的抗张强度，使水泥不易龟裂，还能增加水泥的粘接力和抗磨性、防止土壤侵蚀，是合成乳丙烯酸酯乳液聚合的影响因素王巍1,张斌1,2,张绪刚2（1.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2.黑龙江省石油化学研究院胶黏剂工程技术中心，黑龙江哈尔滨150040）摘要：采用乳液聚合法，以BA 、M M A 为主链结构，GM A 为官能单体，合成出具有活性结构的丙烯酸酯核-壳纳米粒子。
丙烯酸酯核壳乳液聚合工艺哎呀，说起丙烯酸酯核壳乳液聚合工艺，这可真是个技术活儿，得慢慢道来。
你瞧，这工艺就像是做蛋糕，得一层一层来，不能急。
首先，咱们得准备原料，丙烯酸酯这玩意儿就像是蛋糕的面粉，是基础。
然后，核壳乳液聚合，这就像是给蛋糕加上奶油和糖霜，让蛋糕更加美味。
咱们先从核开始，核就是核心，是聚合反应的起点。
这核啊，得用乳化剂和水混合，形成乳液。
乳化剂就像是蛋糕里的泡打粉，能让蛋糕蓬松起来。
水呢，就是蛋糕里的液体，让蛋糕成型。
接下来，就是聚合反应了。
这聚合反应，就像是把面粉、糖、鸡蛋混合在一起，让它们变成一个整体。
在这个过程中，丙烯酸酯会和引发剂反应，形成聚合物。
引发剂就像是蛋糕里的酵母，让面团发酵，变得松软。
然后，就是形成壳的步骤了。
这壳啊，就像是给蛋糕加上一层巧克力涂层，让蛋糕更加诱人。
在聚合反应进行到一定程度后，我们会加入更多的丙烯酸酯，形成壳层。
这壳层能保护核，也能让乳液更加稳定。
最后，就是聚合反应的终止了。
这就像是把蛋糕从烤箱里拿出来，让它冷却。
聚合反应完成后，我们需要加入终止剂，让反应停止。
整个过程中，温度和时间的控制非常重要，就像是烤蛋糕时控制烤箱的温度和时间一样。
温度太高，蛋糕会烤焦；温度太低，蛋糕又烤不熟。
时间太短，蛋糕没熟透；时间太长，蛋糕又会烤过头。
所以，丙烯酸酯核壳乳液聚合工艺，就像是做蛋糕，需要细心和耐心。
每一步都不能马虎，才能做出好的产品。
这工艺虽然复杂，但只要掌握了技巧，就能做出高质量的乳液。
就像做蛋糕一样，虽然步骤多，但只要跟着食谱来，就能做出美味的蛋糕。
丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。
丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。
本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。
2 实验目的1)掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线；2)理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3)了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响；3 实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。
乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。
因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。
聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
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。
丙烯酸酯乳液合成原理一、丙烯酸酯单体丙烯酸酯单体是丙烯酸及其衍生物的统称，是乳液聚合的主要原料。
它们具有活泼的丙烯酸基团，能够通过自由基聚合反应形成聚合物。
常见的丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。
二、乳化剂乳化剂是乳液聚合中的重要组成部分，其主要作用是在水相和油相之间形成界面膜，将单体分散成微小的液滴，防止液滴之间的聚并。
乳化剂的选择对于乳液聚合的稳定性和粒径大小具有重要影响。
常用的乳化剂包括十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚等。
三、引发剂引发剂是引发聚合反应的物质，其作用是在一定温度下分解产生自由基，从而引发聚合反应。
常用的引发剂包括过氧化苯甲酰、过硫酸铵等。
选择合适的引发剂及其浓度对于控制聚合反应速度和聚合物分子量具有重要意义。
四、水相与油相水相是指含有乳化剂和水的水溶液，而油相则是指含有丙烯酸酯单体的有机溶剂。
在乳液聚合中，油相和水相混合后形成乳液，通过聚合反应形成聚合物。
水相和油相的比例、组分等对于乳液的粒径和稳定性具有重要影响。
五、聚合反应动力学聚合反应动力学是研究聚合反应速率和反应机理的科学。
在乳液聚合中，聚合反应动力学的研究有助于了解和控制聚合过程，优化聚合物性能。
聚合反应速率主要受到反应温度、引发剂浓度、单体浓度等因素的影响。
六、乳液稳定性乳液稳定性是评估乳液性能的重要指标之一，主要指乳液在储存和使用过程中的稳定性。
乳液稳定性受到多种因素的影响，如粒径大小、界面膜强度、乳化剂性质等。
提高乳液稳定性的方法包括优化乳化剂种类和浓度、控制聚合反应条件等。
总之，丙烯酸酯乳液合成原理涉及到多个方面，只有综合考虑这些因素，才能成功合成出性能优异的丙烯酸酯乳液。
举例说明经典乳液聚合经典乳液聚合是一种常见的化学反应过程，通过将乳液中的多个单体分子聚合在一起形成高分子化合物。
这种聚合过程在化妆品、涂料、医药和塑料等领域有广泛的应用。
下面列举了十个经典乳液聚合的例子。
1. 丙烯酸乳液聚合：将丙烯酸单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，丙烯酸单体发生聚合反应，形成高分子聚丙烯酸。
这种聚合反应常用于制备水性涂料和粘合剂。
2. 乳胶聚合：将丁苯乳液和丙烯酸单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，丙烯酸单体发生聚合反应，形成高分子丁苯乳液。
这种聚合反应常用于制备乳胶漆和乳胶胶水。
3. 乳胶乳化聚合：将丙烯酸单体和丁苯乳液加入到乳液中，通过引发剂的作用，丙烯酸单体发生聚合反应，形成高分子乳胶乳化聚合物。
这种聚合反应常用于制备乳胶胶水和乳胶漆。
4. 乳液聚合制备聚醋酸乙烯酯：将乙烯单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，乙烯单体发生聚合反应，形成高分子聚醋酸乙烯酯。
这种聚合反应常用于制备胶粘剂和涂料。
5. 聚氨酯乳液聚合：将异氰酸酯和多元醇加入到乳液中，通过引发剂的作用，异氰酸酯和多元醇发生聚合反应，形成高分子聚氨酯。
这种聚合反应常用于制备弹性体和涂料。
6. 聚丙烯酸酯乳液聚合：将丙烯酸酯单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，丙烯酸酯单体发生聚合反应，形成高分子聚丙烯酸酯。
这种聚合反应常用于制备胶粘剂和涂料。
7. 乳液聚合制备丙烯酸酯共聚物：将丙烯酸酯单体和其他单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，各种单体发生共聚反应，形成高分子丙烯酸酯共聚物。
这种聚合反应常用于制备胶粘剂和涂料。
8. 乙烯乳液聚合：将乙烯单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，乙烯单体发生聚合反应，形成高分子聚乙烯。
这种聚合反应常用于制备塑料和纤维。
9. 乳液聚合制备聚酰胺：将酰胺单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，酰胺单体发生聚合反应，形成高分子聚酰胺。
这种聚合反应常用于制备纤维和涂料。
10. 丙烯酸酯共聚物乳液聚合：将丙烯酸酯单体和其他单体加入到乳液中，通过引发剂的作用，各种单体发生共聚反应，形成高分子丙烯酸酯共聚物乳液。
丙烯酸酯类乳液的合成工艺丙烯酸酯类乳液是一种常用的水性胶粘剂，广泛应用于涂料、胶黏剂、印刷油墨等领域。
下面将介绍丙烯酸酯类乳液的合成工艺，希望对相关领域的从业人员有所指导和帮助。
首先，丙烯酸酯类乳液的合成工艺通常包括以下几个步骤：单体预聚合、乳化、稀释及调节pH值、包装。
一、单体预聚合单体预聚合是丙烯酸酯类乳液合成的第一步。
通常使用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸乙酯（EA）等单体进行预聚合反应。
该步骤中，单体需与引发剂进行反应，生成一定程度的高分子聚合物。
二、乳化乳化是将预聚合物与乳化剂进行混合，并加入适量的去离子水，通过机械或物理的方法使其均匀分散在水相中，形成胶体溶液。
乳化剂能够使预聚合物分散稳定，并提高乳液的粘度和黏附性能。
三、稀释及调节pH值在乳化过程中，乳液常常需要稀释以达到所需的固含量。
稀释过程中可以根据需要加入适量的助剂，如泡沫抑制剂、增稠剂、抗菌剂等。
此外，还需要根据具体要求调节乳液的pH值，一般范围在5-9之间。
四、包装在完成稀释及调节pH值后，乳液需要进行包装，常见的包装方式有塑料桶、配料罐等。
在包装的过程中需要注意保持环境的卫生和干燥，避免杂质进入乳液。
以上是丙烯酸酯类乳液的合成工艺。
在实际生产过程中，还需要根据具体要求进行工艺参数的调整和优化，以获得所需的产品性能。
此外，丙烯酸酯类乳液的合成工艺存在一定的变化和改进空间，需要根据具体情况灵活应用。
综上所述，丙烯酸酯类乳液的合成工艺涉及单体预聚合、乳化、稀释及调节pH值、包装等步骤。
准确掌握合成工艺对于生产高质量的丙烯酸酯类乳液至关重要。
希望本文能够为相关从业人员提供有益的指导和参考。
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究摘要：聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。
本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析，对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究，以供参考。
关键词：聚丙烯酸酯乳液聚合；功能性单体改性；复合改性1.聚丙烯酸酯乳液聚合1.1 乳液聚合的过程聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水（分散介质）。
乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团，使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散，形成小胶束，从而在引发剂的作用下进行自由基聚合，完成乳液聚合。
根据时间-转化率的关系，将乳液聚合过程分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。
在搅拌过程中，乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。
在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时，便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期，加入引发剂并升高温度，引发剂在水相中生成自由基，自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应，这个过程称为诱导期。
诱导期结束后，自由基引发聚合反应，生成乳胶粒，该过程称为乳胶粒生成阶段，乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中，自由基由水相进入乳胶粒，并引发聚合，乳胶粒便不断长大。
理论上，聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变，单体珠滴中的单体输送到乳胶粒，直到单体珠滴消失，这时反应只能消耗乳胶粒内的单体，随着单体浓度降低，反应速率不断下降。
但是现实中，由于存在体积效应，在乳胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺1.2.1 无皂乳液聚合无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂，其无残留乳化剂，产物的耐水性、电学性能、光泽度等较好。
无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用，从而反应稳定进行。
丙烯酸酯乳液的制备实验报告聚丙烯酸共聚物乳液。
一般以丙烯酸甲酯等丙烯酸低酯有机物为主要单体，与丙烯腈、苯乙烯、马来酸二丁酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯、偏二氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚而成。
有时，功能单体如(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酰胺等。
以赋予聚合物乳液一些特殊的性能。
例如，有时为了提高聚合物乳液的拉伸强度和粘结强度等力学性能，需要通过交联反应，使得线性乳液聚合物形成三维网络结构，最常用的办法就是引入含有交联基团的单体，如N-羟甲基丙烯酰胺、二乙烯基苯、衣康酸单丁酯等；有时也可通过加入新型材料对其均聚或共聚改性，获得同等效果。
丙烯酸乳液作为胶黏剂使用，与其他粘合剂相比，在耐候及耐老化方面特别优异，且粘接强度高，耐水性好，弹性大，断裂伸长率高，因此被广泛应用于压敏胶、织物印染胶、静电植绒胶、纸品胶等。
分类及制备[1]根据聚合单体的不同，丙烯酸乳液可分为以下几类:纯丙、苯丙、醋丙、硅丙、氯丙乳液。
下面依次介绍。
1. 纯丙乳液纯丙乳液的聚合单体都是丙烯酸类单体，通过乳液均聚或共聚得到。
纯丙乳液的制备有三种工艺。
（1）半连续工艺：把所有的水、乳化剂和引发剂投入反应器中，如果有助剂也一并加入，搅拌升温，达到聚合温度时，向反应器中匀速地滴加预先投置在加料装置中的混合单体；加料完毕后，适当升温，并保温1-2h，然后降温至室温，调节体系pH值，出料。
（2）种子聚合法：将一定量的水、乳化剂、助剂和少量单体投入反应器中作为初始加料，搅拌，升温至聚合温度；加入引发剂引发反应，再匀速地滴加剩余的单体和引发剂；全部加料完毕后，适当升温，再保温1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
（3）预乳化法：将全部的单体、乳化剂、引发剂、助剂和80%水加入反应器中，在室温下快速的搅拌0.5h，以至完全乳化；然后将20%的水和一部分预乳液加入反应器中，并搅拌；升温至聚合温度，反应0.5-1.0h后滴加余下的预乳化液，在3h内滴完；反应1-2h，降至室温后调节pH值，出料。
丙烯酸酯乳液聚合实验心得前言随着我国丙烯酸工业的快速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用领域范围不断扩大。
聚丙烯酸钠做为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断减少。
聚丙烯酸钠产品包含水溶性产品和水不溶性产品。
水溶性聚丙烯酸钠产品广为应用于食品、纺织造纸、化工等领域。
水不溶性聚丙烯酸钠产品尚佳吸水性，主要用作农林园艺、生理卫生等领域。
聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，相同分子量的聚丙烯酸钠各存有各的用途。
超低分子量(700以下)的用途还未全然研发;高分子量(-)主要起至集中促进作用;中等分子量(104-106)表明存有增稠性;低分子量(106-107)的则主要搞增稠剂和絮凝剂;极高分子量(107以上)的在水中热裂，分解成水凝胶，主要用做变硬剂。
水溶性聚丙烯酸钠中又包含低分子量和高分子量两类。
目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。
在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。
制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。
去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。
高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。
日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。
戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。
水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。
反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。
韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成L聚合釜装置。
反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。
聚丙烯酸钠就是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电背道而驰，并使聚合物链弯曲，催生存有吸附性功能团翘起至表面上，这些活性点溶解在溶液中漂浮粒子上，构成粒子间的架桥，从而快速了漂浮粒子的下陷。
丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。
丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。
本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。
2 实验目的1)掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线；2)理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3)了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响；3 实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。
乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。
因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。
聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
乳胶粒子的表面性质与吸附或结合在其上的起稳定作用的物质有关，酸性、碱性离子末端以及吸附在乳胶粒表面上的乳化剂在一定的pH值下都是以离子形式存在的，使乳胶粒子表面带上一层电荷，从而在乳胶粒子之间就存在静电斥力，乳胶粒难于互相接近而不发生聚结。
当乳胶粒表面吸附有非离子型乳化剂或高分子保护胶体时，其稳定性则与空间位阻有关。
因此乳化剂的选择是决定乳液聚合体系稳定性的关键因素之一。
乳化剂虽不直接参与反应，但乳化剂的种类及用量将直接影响到引发速率、链增长速率以及聚合物的分子量和分子量分布。
此外乳化剂的类型、用量和加入方式对乳胶粒的粒径和粒径分布也有着决定性的影响。
如果所选用的乳化剂不适合本乳液聚合体系，则不论怎样改变乳化剂的浓度和调节聚合工艺参数，乳液聚合仍不能平稳进行或是所得到的乳液产品缺乏实用价值。
离子型乳化剂的特点是乳化效率高，可有效地降低表面张力，胶束和乳胶粒子尺寸小，机械稳定性好，但由于其离子特性对电解质比较敏感；非离子型乳化剂对电解质有较好的稳定性，但机械稳定性不好，对搅拌速度比较敏感。
离子型乳化剂主要靠静电斥力使乳液稳定，而非离子型乳化剂主要靠水化，两种乳化剂复合使用时，两类乳化剂分子交替吸附在乳胶粒子表面上，既使乳胶粒间有很大的静电斥力，又在乳胶粒表面形成很厚的水化层，二者双重作用的结果可使聚合物乳液稳定性大大提高。
目前乳液聚合体系多采用阴离子型与非离子型复配乳化体系，所得乳液兼有粒子尺寸小、低泡和稳定性好的特点。
表1 丙烯酸酯单体及玻璃化温度单体类别单体各称密度（g/ cm3）Tg/°C 主要特征粘性单体丙烯酸乙酯(EA) 0.9234 -22 臭味大丙烯酸丁酯(BA) 0.880 -55 粘性大丙烯酸异辛酯(2-EHA) 0.887 -70 粘性大内聚单体醋酸乙烯酯(V Ac) 0.9317 22 廉价，内聚力，易黄变丙烯腈(AN) 97 内聚力，有毒丙烯酰胺 1.122 165 内聚力苯乙烯(St) 0.500 80 内聚力，易黄变甲基丙烯酸甲酯(MMA) 0.944 105 内聚力丙烯酸甲酯0.95 8 内聚力，有亲水性功能单体甲基丙烯酸 1.01 228 粘合力和交联点丙烯酸（AA） 1.05 106 粘合力和交联点丙烯酸羟乙酯 1.1038 -60 交联点丙烯酸羟丙酯0.789 -60 交联点甲基丙烯酸羟乙酯 1.074 86 交联点甲基丙烯酸羟丙酯 1.066 76 交联点甲基丙烯酸缩水甘油酯 1.073 可自交联马来酸酐 1.480 粘性和交联点N-羟甲基丙烯酰胺 1.074 自交联甲基丙烯酸三甲胺乙酯13 交联点，可自乳化引发剂对整个聚合过程起着重要的作用，不同的引发剂制得的聚合物具有不同的分子结构及性能。
乳液聚合引发剂分为两类：受热分解产生自由基的引发剂(如过硫酸铵APS、过硫酸钾KPS、过硫酸钠NPS、过氧化氢等无机过氧化物)；有机过氧化物和还原剂组合可构成另一类引发剂。
丙烯酸酯类共聚物乳液聚合体系中的引发剂多为水性的过硫酸盐，常用的有APS、KPS及NPS等。
较适宜的引发剂量为单体总量的0.2%~0.8%，当引发剂用量为0.2%~0.4%时，制备的丙烯酸酯类共聚物乳液呈蓝相、乳液粒子的粒度小，并且稳定性好。
用于聚合的丙烯酸酯类单体分为粘性单体、内聚单体和官能单体三大类，表1给出了常用丙烯酸酯类聚合物的玻璃化温度和物性指标。
粘性单体又称为软单体，4~17碳原子的、玻璃化温度较低的(甲基)丙烯酸烷基酯是常用的粘性单体，它的主要作用是比较柔软，有足够的冷流动性，易于润湿被粘物表面，能较快地填补粘附表面的参差不齐，具有较好的初粘力和剥离强度。
玻璃化温度太低时聚合物太软，内聚性能不理想会影响应用性能，因此要用玻璃化温度较高的内聚单体与粘性单体共聚来提高内聚力，以获得较好的内聚强度和较高的使用温度，同时也改善耐水性、粘接强度和透明性。
功能单体是指分子中含有羧基、羟基、环氧基、胺基或酰胺基官能基团的单体，功能单体的存在可以改善乳液对各种基材的粘附性能，如羧基化的丙烯酸乳液具有良好的稳定性和自增稠性，同是时官能基团的存在为交联提供了可能，通过自身交联和外加交联剂可得到交联的聚合物，大大提高内聚力，使内聚强度、耐油性、耐热性和耐老化性提高，但交联也降低了聚合物分子链的自由度，使剥离强度、初粘性下降，只有控制合理的交联密度才能获得性能优良的聚合物乳液。
不同的聚合工艺不仅对聚合物的结构和性质及其稳定性方面有很大的影响，对其聚合物中各组分所占的比例及分子量都会有不同程度的影响，也以此来影响其使用性能。
此外，要获得一种结构均匀、转化率高的共聚物，还必须考虑共聚单体的竞聚率（r1和r2）。
因为丙烯酸酯单体在聚合时，往往会同时表现出自聚和共聚的倾向。
乳液聚合时由于单体极性的差异，在水中溶解度不同，竞聚率与溶剂型（如表所示）有所差异，采用“饥饿”滴加法，可减少均聚物的产生，使共聚物的结构更趋于一致。
一般而言共聚反应进行的难易取决于自由基和单体的活性、空间位阻以及单体极性的大小等，如自由基有共轭现象发生或空间位阻大时稳定性强，共聚活性低，有供电子基团的烯类单体更易于与有吸电子基团的烯类单体反应。
不同单体的聚合物玻璃化转变温度和脆化点不一样，选用不同的软硬单体组成能得到不同硬度和柔韧性的聚合物。
丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯的柔韧性、延伸率附着力及耐寒性能较好，作为软单体；醋酸乙烯酯的硬度、拉伸强度、坚韧性及耐热性能较好，作为硬单体。
实验发现，随着软单体用量增加，聚合物乳液的初粘力增加，但硬单体的用量过少，胶粘剂的内聚力变差，持粘力和剥离强度下降。
4 仪器和试剂1)仪器：电子天平、水浴锅、搅拌器、250ml三口烧瓶、回流冷凝管、恒压滴液漏斗、50ml烧杯、称量纸、滴管（5支）、广泛pH试纸、25ml量筒。
2)试剂：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）、过硫酸铵（APS）、碳酸氢钠、十二烷基硫酸钠、OP-10、氨水、去离子水。
5 实验方案1)实验分组及配方确定按学号分组，分为5组，每组5人。
表2为实验的因素与水平。
每一组同学对应表2的一组实验因素，其他变量按水平3进行实验。
例如：第一组5人按不同的反应温度进行实验，其他的变量均用水平3的数据进行计算，称量，以此类推。
水平分组因素1 2 3 4 5一组温度/°C 75（1）75（2）80（3）80（4）85（5）二组乳化剂/% 1.5（6） 2.0（7） 2.5（8） 3.0（9） 3.5（10）三组引发剂/% 0.3（11）0.4（12）0.5（13）0.6（14）0.7（15）四组软硬单体质量比3：1（16）2：1（17）1：1（18）1：1.5（19）1：2（20）五组固含量/% 38（21）40（22）43（23）45（24）48（25）注：括号中数字为小组号，26小组按水平3进行。
配方确定：以水平3为基础配方，不同因素及水平的改变均在此基础上；计算方法：先用固含量确定单体用量（乳液总质量为150g;；引发剂及乳化剂因用量较少，暂不计入固含量）；单体用量确定后，确定乳化剂、引发剂用量，按软、硬单体配比计算软单体及硬单体用量、水用量等等。
功能单体用量均为单体总量的2%；引发剂中十二烷基硫酸钠与OP-10的质量比为2：1；引发剂的加入方式均为先投引发剂总量的1/3；预乳化用乳化剂总量的65%，釜底用35%。
水平3的计算结果如下：乳液总质量：150g单体总质量：乳液总质量×理论固含量=150g×43%=64.5g 引发剂：过硫酸铵：64.5g×0.5%=0.3225g ≈0.32g乳化剂： 十二烷基磺酸钠：64.5g×2.5%×2/3=1.075g ≈1.08gOP-10：64.5g×2.5%×1/3=0.5375g ≈0.54g功能单体AA 的质量：64.5g×2%=1.29g软单体BA 质量：(64.5g-1.29g)×1/2=31.11g ≈31.1g 硬单体MMA 质量：(64.5g-1.29g)×1/2≈31.1g去离子水用量：预乳化阶段：30g ；釜底水=剩余水-5 g 配方确定后，可按下述步骤进行乳液聚合。
2) 实验步骤①每组同学根据各组配方，按比例计算所加试剂的量，然后进行称量。
②在三口烧瓶(预乳化釜)内依次加入OP-10 、十二烷基硫酸钠，两者用量占总量的65%；过硫酸铵，占总量的2/3，然后加入去离子水30 g l ，开动搅拌使之全部溶解。
③在预乳化釜内(高速)依次加入功能单体、BA 、MMA ，搅拌乳化15min 得到单体的预乳化液。
