資源描述：
《反應型乳化劑對苯丙微皂乳液聚合及性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、反應型乳化劑對苯丙微皂乳液聚合及性能的影響盧保森，王小妹*（中山大學化學與化學工程學院，廣東廣州510275）摘要采用不同結構類型的反應型乳化劑應用于苯丙微皂乳液的聚合，主要討論了聚合方式、乳化劑的結構類型和用量等對乳液聚合及性能的影響。借助DSC、粒徑分散儀、FT-IR、力學實驗技術、TEM等儀器技術對制得的苯丙乳液的性能進行表征分析，發(fā)現(xiàn)通過半連續(xù)核殼聚合方式，采用合適的反應型乳化劑復配體系，可以制備出綜合性能優(yōu)異，粒徑小于100nm的苯丙微皂乳液。關鍵詞反應型乳化劑，兩階段聚合，苯丙微皂乳液前言苯乙烯-丙烯酸酯乳液(苯丙乳
2、液)是乳液聚合中研究較多的體系，也是當今世界有重要工業(yè)應用價值的十大非交聯(lián)型乳液之一[1]。由于其較高的性價比，在建筑涂料、金屬表面乳膠涂料、地面涂料、防火涂料、紙張粘合劑、膠粘劑、油墨等領域應用廣泛[2]。近年來，進一步提高和完善苯丙乳液性能的研究日趨活躍，采用反應型乳化劑制備微皂乳液就是其中熱點之一[3～6]。微皂乳液是指采用帶有反應性基團的單體或高分子作反應型乳化劑部分或全部替代傳統(tǒng)乳化劑體系合成的乳液。采用反應型乳化劑比傳統(tǒng)乳化劑有明顯的優(yōu)點，由于其具有聚合活性，其反應性官能團能參與乳液聚合反應，除了起常規(guī)乳化劑的作用外
3、，還可以以共價鍵的方式鍵合到聚合物粒子表面，成為聚合物的一部分，避免了乳化劑從聚合物粒子上解吸或在乳膠膜中遷移，大大減少了乳膠膜表面的親水基團，從而能提高乳液的穩(wěn)定性和改進乳膠膜的耐水性和力學性能[7]。同時通過粒子設計，可以有效的調節(jié)乳液的最低成膜溫度(MFT)，提高乳液的成膜性能[8]。本研究事先通過粒子設計，然后采用不同的反應型乳化劑體系，考察了反應型乳化劑的結構類型對苯丙微皂乳液聚合及性能的影響。1.實驗部分1.1主要實驗原料苯乙烯(St)，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)
4、，甲基丙烯酸(MAA)，丙烯酸(AA)，工業(yè)級，以上均為東方化工廠產品；過硫酸銨(APS)，正戊醇(n-PTL)，醋酸鈉(NaAc)，AR級，以上均為廣州市化學試劑廠產品；聚甲基丙烯酸鈉(保護膠)，自制；氨水，工業(yè)級，廣州市東江化工廠。*基金項目：中山大學化學與化工學院第五屆創(chuàng)新化學實驗與研究基金項目（批準號：11）資助作者簡介盧保森(1983年出生)，男，化學與化學工程學院2001級基地班。指導老師王小妹，中山大學化學院，副教授，Email：ceswxm@zsu.edu.cn76表.1本研究主要使用的乳化劑（其中“*”為反應型
5、乳化劑）結構名稱*甲基烯丙羥丙磺酸鈉HPMAS*烯丙氧基羥丙磺酸鈉HAPS*乙烯基磺酸鈉SVS（陰離子型乳化劑）*EleminolJS-2*烷基酰胺乙烯磺酸鈉DNS-86*Em-11（反應型陰離子乳化劑）烷基酚聚氧乙烯醚OP-10（非離子乳化劑）壬基酚聚氧乙烯醚NP-40十二烷基苯磺酸鈉K-12（陰離子乳化劑）1.1苯丙乳液的制備半連續(xù)乳液共聚合：將大部分的乳化劑加入四口燒瓶中，往其中加入計量的去離子水，攪拌溶解后加入單體，高速攪拌30min，進行預乳化得預乳液；將計量的乳化劑、保護膠、PH緩沖劑、去離子水加入另一裝有回流冷凝管
6、、攪拌器、恒溫水浴裝置、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中攪拌溶解，在攪拌下加入預乳液充分分散，升溫至70°C左右加入引發(fā)劑APS水溶液，引發(fā)苯丙乳液聚合；繼續(xù)將溫度升至80°C左右，乳液呈現(xiàn)藍光，恒溫15～20min，待反應體系反熱完畢后，緩慢滴加預乳液，3h左右滴加完畢；待單體滴加完畢后，在90°C左右保溫熟化1h；熟化完畢，將體系溫度降到50～60°C時進行氨化，調節(jié)PH值7～8；過濾出料。半連續(xù)核殼乳液聚合(兩階段聚合)：將計量的乳化劑、去離子水加入四口瓶中攪拌溶解，加入配比量的部分單體制備預乳液A；在按同樣的步驟制備單體預乳液B
7、；將計量的乳化劑、保護膠、緩沖劑、去離子水加入裝有回流冷凝管、攪拌器、恒溫水浴裝置、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中攪拌溶解，在攪拌下加入部分的預乳液A作為種子，充分攪拌分散后，將溫度升至70°C左右加入引發(fā)劑水溶液，引發(fā)核種子乳液聚合。繼續(xù)升溫至80°C，乳液呈現(xiàn)藍光后，緩慢滴加預乳液A，2h左右滴加完畢后，滴加預乳液B作殼，1h左右滴加完畢；待預乳液B滴加完畢后，在90°C左右保溫熟化1h；將體系降溫至50～60°C時進行氨化，調節(jié)PH值7～8；過濾出料。1.2分析與測試固含量:參照GB1725-89進行測試；單體轉化率：采用重量法
8、測定。乳液粘度的測定：使用NDJ-4型旋轉粘度計測量乳液試樣的粘度。乳液機械穩(wěn)定性：采用離心機測定。在離心管中加入經過過濾的乳液，在3000r/min的轉速下旋轉20min，以不破乳為合格。電解質穩(wěn)定性：取20g乳液，加入10％CaCl2溶液20g，搖勻，靜置2
