電解質(zhì)對(duì)丙烯酸丁酯乳液聚合穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、乳液聚合作為四大聚合方法之一，在聚合物生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位。乳液聚合具有較低粘度，易散熱和設(shè)備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。乳液聚合常見(jiàn)的單體主要有苯乙烯，丙烯腈，丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯等，由于丙烯酸類(lèi)聚合物色澤淺，戶(hù)外耐候性?xún)?yōu)異，且機(jī)械性能良好，故丙烯酸及其酯類(lèi)的乳液聚合物作為涂料、膠粘劑、增稠劑等已在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，具有廣闊的發(fā)展前景。由于工業(yè)上對(duì)于丙烯酸酯類(lèi)的需求巨大，因此生產(chǎn)出性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好的乳液十分重要。傳統(tǒng)的乳液聚合配方通

2、常包含單體，水，引發(fā)劑和乳化劑，有時(shí)，也向體系中加入電解質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)乳液的黏度，降低冰點(diǎn)，調(diào)節(jié)乳液的pH和提高乳液穩(wěn)定性。
　　對(duì)于乳液的粒徑和粒徑分布的控制是學(xué)術(shù)界和工業(yè)上想達(dá)到的共同目標(biāo)。利用半連續(xù)乳液聚合控制乳液粒徑的方式被廣泛接受，利用種子粒子以及單體的滴加速率控制乳膠粒子的成核以及增長(zhǎng)。在本文中，采用一步間歇乳液聚合法，使用不同種類(lèi)的電解質(zhì)和共聚單體丙烯酸，合成了一系列具有可控粒徑和粒徑分布的丙烯酸丁酯乳液，粒徑范圍為90-

3、350nm。為了研究電解質(zhì)和共聚單體丙烯酸對(duì)粒子穩(wěn)定性的影響，跟蹤了粒徑和粒子數(shù)隨單體轉(zhuǎn)化率變化。討論了電解質(zhì)的加入與乳液聚合動(dòng)力學(xué)以及成核增長(zhǎng)之間的關(guān)系，并給予了理論解釋。
　　第一部分，我們研究了不同電解質(zhì)濃度對(duì)乳液粒徑，粒徑分布和聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粒子聚并發(fā)生的時(shí)間是決定粒徑分布的重要因素；聚合反應(yīng)初始聚合速率隨電解質(zhì)濃度增加而增加，但階段Ⅱ速率隨電解質(zhì)濃度增加而減小。
　　第二部分，我們研究了不同類(lèi)

4、型陰、陽(yáng)離子對(duì)粒子穩(wěn)定性的影響。在不同類(lèi)型陰離子實(shí)驗(yàn)中，乳液的最終粒徑隨水相pH的增加而減小，其順序?yàn)镹a2CO3

5、勢(shì)能以及乳化劑的吸附的制約和協(xié)同作用共同決定的；在不同半徑陽(yáng)離子實(shí)驗(yàn)中，粒子的最終粒子尺寸隨著陽(yáng)離子半徑的增加而增加，分別為122.5，126.2和129.5nm。這是由于小的堿金屬離子具有較大的電子云密度和較強(qiáng)和水合作用，削弱了堿金屬離子同乳膠粒子表面的靜電作用，因此對(duì)乳膠粒表面雙電層的壓縮能力下降，粒子聚并程度減小。
　　第三部分，我們研究了共聚單體丙烯酸對(duì)粒子穩(wěn)定性的影響。在所有添加丙烯酸的試驗(yàn)中，粒子仍然出現(xiàn)了聚并現(xiàn)象，乳