含親水性功能單體的丙烯酸酯乳液聚合研究.pdf

1、丙烯酸酯共聚物乳液由于其優(yōu)異的粘結(jié)性能、機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，以及無毒、無害和成本低廉等優(yōu)點，得到廣泛的應(yīng)用。由丙烯酸酯乳液制備丙烯酸酯樹脂涂料，在市場上有巨大的份額。然而目前工業(yè)產(chǎn)品對于乳液多樣化，性能優(yōu)異化和功能化的要求不斷提高。因此對丙烯酸酯乳液進行生產(chǎn)工藝優(yōu)化和改性，從而使乳液更加實用是十分重要的。 本文綜述了含有親水功能丙烯酸酯乳液聚合的研究，制備了含有親水單體的丙烯酸酯乳液，研究了含有親水單體的微乳液聚合，研究了在

2、納米SiO<,2>存在下親水性單體的乳液聚合，研究了親水丙烯酸單體的乳液聚合，并且用半連續(xù)法制得了納米苯丙乳液。測試乳液聚合穩(wěn)定性，黏度，涂膜耐水性、硬度等，用激光散射粒度分布儀測試乳膠粒徑、粒徑分布；分析引發(fā)劑、乳化劑、反應(yīng)溫度、工藝流程以及單體配比等因素對乳液聚合過程的影響，尋求恰當(dāng)?shù)闹圃旃に嚒?當(dāng)采用四元單體共聚制備丙烯酸酯乳液，乳液聚合速率隨著引發(fā)劑濃度增加、反應(yīng)溫度升高而變快；反應(yīng)型乳化劑使聚合反應(yīng)速率降低；乳膠粒子的

3、平均粒徑在反應(yīng)型乳化劑用量較低時，隨乳化劑用量的增大而減??；最好的反應(yīng)條件是引發(fā)劑APS用量為單體用量2％，反應(yīng)溫度75℃。 含親水功能單體丙烯酸酯的微乳液聚合實驗表明，該微乳液體系是一個熱力學(xué)穩(wěn)定體系，它的形成不需要激烈的條件；SLS/環(huán)己烷的乳化體系可以構(gòu)建穩(wěn)定的丙烯酸酯微乳液；HEMA的比例對微乳液體系影響較小，理想的羥值為50～75 mgKOH/g。 納米SiO<,2>存在下的丙烯酸酯乳液聚合表明：80℃是較理想

4、的反應(yīng)溫度，該體系聚合反應(yīng)的活化能為142.013kJ/mol；乳化劑量為1％是理想用量，聚合速率Rp對乳化劑濃度[S]的關(guān)系為Rp∝[S]<'0.328>；隨著羥基含量增加，乳液聚合速率逐漸加快；加入納米SiO<,2>，聚合速率降低，粒徑增加，粒徑分布變寬，并使乳液的貯存穩(wěn)定性下降。 甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的乳液均聚合，聚合反應(yīng)慢，乳化程度低，凝聚率高；沒有合適的引發(fā)劑，可以使用AIBN/APS配合；乳化劑可以使用SLS

5、/PVA；NaHCO<,3>對HEMA的聚合反應(yīng)有阻礙作用；增大引發(fā)劑和乳化劑用量或升高反應(yīng)溫度，都會導(dǎo)致聚合反應(yīng)速率增大，凝聚率增大；聚合速率Rp與引發(fā)劑濃度[I]和乳化劑濃度[S]的關(guān)系為Rpoc[I]<,0.662>[S]<'0.453>；HEMA乳液均聚合可能在水相中聚合產(chǎn)生初級粒子；有周期性成核現(xiàn)象。 使用半連續(xù)乳液聚合工藝制備納米苯丙乳液，乳化劑SLS/OP的摩爾比例為2：1，乳化劑用量大于3％，固體份為40％，乳膠