种子法制备高固含量聚醋酸乙烯乳液
实验讲义十八 乳液聚合——聚醋酸乙烯酯乳胶的合成
实验十八乳液聚合——聚醋酸乙烯酯乳胶的合成概述聚醋酸乙烯酯乳液( Polyvinyl acetate, 简称PV Ac)最重要的应用是作为胶粘剂，它除了具有粘接强度大、耐久性好、粘结层坚韧、使用温度范围宽、制造成本低廉外，还具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，在胶粘剂中所占的比例也越来越大。
被广泛用于木材加工、家具组装和建筑装潢等领域。
PV Ac乳液也存在一些缺点，主要是耐水性差，在湿热条件下其粘接强度会有很大程度下降，其成膜的抗蠕变性差。
因此，为了更好满足市场的要求，扩大其应用范围，许多研究者对PV Ac乳液进行改性。
主要集中在共混、共聚、保护胶体、乳化体系和引发体系等方面。
一、实验目的1．掌握乳液聚合的实验方法和乳液聚合的特点。
2．掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法。
3．了解乳液聚合的配方及乳液聚合中各组分的作用。
二、实验原理乳液聚合是指单体在溶解有乳化剂的分散介质中被分散为增溶胶束，在水溶性引发剂作用下进行的聚合反应。
乳化剂是高分子乳液聚合的重要成份，乳化剂的选择十分重要。
作为表面活性剂，可有利于降低单体与水的表面张力，增加单体在水中的溶解度，形成胶束和乳液单体液滴。
常用乳化剂除聚乙烯醇外，还有乳化剂OP (聚氧乙烯辛酚醚) 和聚氧乙烯蓖麻油等。
通常使用复合型乳化剂。
乳化剂用量通常为0.3%～0.5%。
临界胶束浓度CM C、亲水亲油平衡值HLB和三相平衡温度是乳化剂最重要的三个性能指标。
将能够形成胶束的最低乳化剂的浓度称为“临界胶束浓度”。
亲水亲油平衡值HLB的大小反应乳化剂的亲水、亲油性倾向的相对大小；三相平衡温度则是乳化剂在水中能够以分子分散、胶束和凝胶（即未完全溶解的乳化剂）三种状态稳定存在的最低温度。
高于此温度时凝胶完全溶解胶束，体系中只存在分子分散和胶束两种分散状态的乳化剂，此时的乳液就相当稳定；低于此温度时凝胶析出，胶束浓度大大降低从而失去乳化作用，因此必须选择三相平衡点低于聚合反应温度的乳化剂才能够保证乳液聚合反应顺利进行。
聚醋酸乙烯酯乳液的共聚改性及性能研究
聚醋酸乙烯酯乳液的共聚改性及性能研究张春燕;罗建新;魏亚南;陈敏鹃;张涛【摘要】为了克服均聚PVAc乳液的耐水性、抗冻性、贮存稳定性及成膜的抗蠕性差等缺点,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和叔碳酸乙烯酯为改性单体,对醋酸乙烯酯乳液进行共聚改性.研究表明,3种单体共同改性效果相对较好.研究了乳化剂、保护胶体和引发剂用量对共聚改性乳液性能的影响.结果表明,当醋酸乙烯酯用量(质量份,下同)为90份、甲基丙烯酸甲酯用量为4份、丙烯酸丁酯用量为2份、叔碳酸乙烯酯用量为4份、OP-10用量为4份、PVA用量为10份、APS用量为0.5份时,共聚改性乳液的稳定性及乳胶膜的耐水性相对较好.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2016(043)004【总页数】4页(P78-81)【关键词】醋酸乙烯酯;叔碳酸乙烯酯;种子乳液聚合【作者】张春燕;罗建新;魏亚南;陈敏鹃;张涛【作者单位】湖南工学院材料与化学工程学院,湖南衡阳421002;湖南工学院材料与化学工程学院,湖南衡阳421002;湖南工学院材料与化学工程学院,湖南衡阳421002;湖南工学院材料与化学工程学院,湖南衡阳421002;湖南工学院材料与化学工程学院,湖南衡阳421002【正文语种】中文【中图分类】TQ331.4;TU58+1聚醋酸乙烯酯乳液（PVAc乳液）俗称白乳胶，是以醋酸乙烯酯（VAc）为主要单体的一种重要的乳液胶粘剂，以其生产工艺简单、使用方便、价格低廉、初期粘接强度高等优点，广泛应用于建筑装潢、木材、纺织物粘接、纸品加工、包装材料诸多领域，是目前市场上产销量最大的品种之一［1-2］。
但是由于PVAc乳液的耐水性、耐寒性差，在低温下易破乳，粘合力不够强，在长时间的静载荷作用下胶层易发生滑移［3］。
国内外对PVAc乳液进行了许多改性研究［4］，而复合改性是提升材料性能的一种重要手段［5］。
丙烯酸丁酯（BA）软单体的引入可改善PVAc乳液成胶后的耐水性和最低成膜温度［6］；甲基丙烯酸甲酯（MMA）硬单体的引入可改善PVAc乳液成胶后的硬度［7-8］；而碳酸乙烯酯是一种多支链一元饱和羟酸乙烯酯，其烷基形成的空间位阻和它的非极性以及对紫外光的不敏感性，使其表现出优异的耐紫外线性能和极强的疏水性能，并且可有效提高共聚乳液的低温成膜性和抗开裂性［9］。
种子乳液聚合法制备高固含量纯丙微乳液的机理分析
种子乳液聚合法制备高固含量纯丙微乳液的机理分析
吴跃焕;王雅娟
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2009(039)008
【摘要】采用种子乳液聚合法合成出乳化剂质量分数小于1.5%,聚合物质量分数大于50%,粒径为35.6 nm,多分散性(PDI)为0.133的丙烯酸酯微乳液[1].本文用框图的方式,阐述了改进的普通乳液聚合法合成乳化剂用量少、固含量高的纯丙纳米乳液的机理.用普通乳液聚合工艺、胶柬成核机理,同样可以合成出性能优异的微乳液;种子聚合阶段,采用全滴加法可使形成胶束数目增加,成核率提高,反应结束体系中空胶束数目尽可能减少;外层单体加入阶段,要控制补加乳化剂的量使体系中乳化剂浓度在临界胶束浓度以下.
【总页数】4页(P1-3,7)
【作者】吴跃焕;王雅娟
【作者单位】太原工业学院化学与化工系,太原,030008;太原工业学院化学与化工系,太原,030008
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.4
【相关文献】
1.微乳液聚合法合成高固含量纯丙微乳液的研究 [J], 张翠梅
2.普通法合成木器涂料用高固含量纯丙微乳液 [J], 吴跃焕;张翠梅;杨卓如
3.改进的普通乳液聚合法合成高固含量纯丙微乳液的机理分析 [J], 张翠梅;吴跃焕;杨卓如
4.用乳化剂DK制备高固含量纯丙微乳液 [J], 张明智
5.微乳液聚合法合成高固含量纯丙微乳液的途径 [J], 张郃;吴跃焕
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扩散控制法制备高固含量聚醋酸乙烯纳米乳液
度 为 ５ ℃ 和 （ 二 烷 基 硫 酸 钠 Ｓ Ｓ ＝ ％（ 对 于 单 体 质 量 而 言 ） ， 制 得 ３ ％固 含 量 、 径 为 ６ ｍ ５ 十 Ｄ） ２ 相 时 可 ０ 粒 ０ｎ
左右 的半透 明 ＰＡ Ｖ ｃ纳 米 乳 液 。
关键 词 ： 醋 酸 乙 烯 ； 米乳 液 ； 散 控 制 ； 固含 量 ； 合 乳 化 剂 聚 纳 扩 高 复 中 图分 类 号 ：Ｑ １．３ ：Ｑ ３ ．３ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ４ ２４ （０ ００ — ０ ９ ０ Ｔ ３ ６ ４ Ｔ ４ ３４ ３ ３ Ａ １ ０ — ８ ９ ２ １ ）４ ０ ０ — ４
１２ 试 验 仪器 ．
影 响不大 。 当搅 拌速 率 较小 时 （０ ～ ０ ｍ ｎ ， 体 １ ０ ３ ０ｒ ｉ ）单 ／ 从 单体 液 滴转 移至 乳胶 粒 中 的速率 达 不到 聚合 反 应 动力学 的要求 ，故 乳 液聚合 速 率 由单体 扩 散速 率 控
制 ； 单体 扩散 速 率受 搅拌 速率 影 响 ， 而 即搅 拌速 率 越
大 时 （ ３ ０ｒ ｎ ， 体从 单 体 液滴 转 移 至乳胶 粒 中 ＞ ０ ｍｉ） 单 ／ 的速 率大 于链 增 长速 率 ，聚合 反应 动 力学 占主导 地
位 ，搅拌 速率 的改变 对乳 胶粒 数 目和 乳胶 粒 粒径 的
十二 烷基 硫 酸 钠 （Ｄ ）化 学 纯 ， 京 益利 精 细 化 学 ＳＳ， 北 品有 限公 司 ； 去离 子水 ， 自制 。
摘
要 ： 用 完 全 由 扩 散 过 程 控 制 的 乳 液 聚 合 法 ， 备 了 高 固含 量 的 聚 醋 酸 乙 烯 （ Ｖ ｃ 纳 米 乳 液 。 采 制 ＰＡ ） 讨
论 了搅拌 速率 、 应 温度 、 化剂 种类 及 用量 等对 ＰＡ 反 乳 Ｖ ｃ纳 米 乳 液 粒 径 、 胶 膜 吸 水 率 和 乳 液 稳 定 性 等 影 乳 响 ， 采 用 透 射 电 子 显 微 镜 （Ｅ 观 察 了 乳 胶 粒 的 微 观 形 貌 。 果 表 明 ： 搅 拌 速 率 低 于 １０ ｒｍｉ、 应 温 并 ＴＭ） 结 当 ０ ／ ｎ 反
聚醋酸乙烯酯乳液制备
1．公司按照GMP要求进行"全员、全面、全过程"的质量管理，重视员工的质量意识教育，以质量文件对员工的行为进行规范、约束，以优良的工作质量来保证优良的产品质量。
2．对供应商进行质量评估，并对每一批次的原料进行抽样检测，不合格的原料不准用予投产。
3．定期对生产设备进行检修，使生产设备一直处于良好状态，以确保产品的质量不会因为设备的原因受到影响。
4．对生产过程的每一步，都设有质量控制点，以确保每道生产工序都在监控之中，并对中间产品进行随机抽样检测，不合格的中间体不准流入下道工序。
5．每一批次产品完成时，都会依据质量标准进行全项检测，只有合格的产品才会包装入库，以确保不会有质量不合格的产品出厂。
SD-40聚醋酸乙烯酯乳液性能特点SD-40聚醋酸乙烯酯乳液谷称白乳胶，是由醋酸乙烯、聚乙烯醇、二丁酯等多种材料聚合而成的高分子乳液，它具有粘结力强、干燥快、防水性能好等优点，可用于内墙普通乳胶漆，木材粘合、纸张加工、长毛绒等纤维类的粘结，也是家庭装潢的理想粘合剂。
SD-40聚醋酸乙烯酯乳液技术参数技术指标SD-40聚醋酸乙烯酯乳液包装与储运包装及贮存包装为50kg塑料桶，200kg铁桶内衬塑或按客户要求定制。
SD-40聚醋酸乙烯酯乳液应贮存在5-35℃室内，避免阳光直射，尽量避免长时间暴露在空气中引起水份挥发，以防结皮。
贮存期一般为半年。
安全性SD-40聚醋酸乙烯酯乳液无毒性，无腐蚀性，不燃烧，属水性物质非危险品。
聚醋酸乙烯酯胶黏剂的制备工艺是什么？(1) 配方组成及原材料消耗定额（按制1t计）原料规格消耗定额/kg醋酸乙烯酯工业级，新鲜蒸馏沸点72～73℃460聚乙烯醇（1788) 工业级25乳化剂OP-10 工业级 5过硫酸鉀分析纯0.9碳酸氢钠工业级 1.5邻苯二甲酸二丁酯工业级50无离子水457.6(2) 工艺流程聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂生产工艺流程图如图1所示。
(3)制备方法将聚乙烯醇与水在溶解釜中加热至80℃，搅拌4～6h溶解，过滤。
聚醋酸乙烯乳液
聚醋酸乙烯乳液粘合剂聚醋酸乙烯乳液粘合剂配方实例(1)上述配方在66～69℃进行乳液聚合，就可以得到一般用途的乳液粘合剂。
配方实例(2)配方实例(3)分子量可以很高，因此机械强度较好。
高分子量聚合物的溶液粘度很大，而相同浓度的乳液的粘度要低得多，乳液是以水为分散介质，成本低且无毒。
醋酸乙烯乳液粘合剂，主要用途是粘接纤维素质材料，如木材、纸制品等。
它在建筑、木工、包装和装订等工业部门应用也很普遍。
以聚合物微粒(粒径在0.1-l0μm)的形式分散在水中成稳定乳状液，称为聚合物乳液，简称乳液。
聚醋酸乙烯乳液胶粘剂，也称乳白胶、白胶。
它是以醋酸乙烯为单体，水为分散介质，通过乳液聚合制得。
聚醋酸乙烯乳液胶粘剂因其是水基胶粘剂，无污染，不燃烧，具有粘接强度较高、固化速度较快、使用方便、无毒、价格低廉、耐稀酸、耐稀碱、耐油、贮存期较长等特点，对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力，初始粘接强度较高，因而被广泛应用于木材加工、家具制造、建筑装修、纸品加工、书籍装订、织物处理、卷烟接嘴、汽车内装饰、铅笔生产、工艺品制造、皮革加工、瓷砖粘贴、标签固定、造纸工业、乳漆制造等很多领域。
我国聚醋酸乙烯乳液的用量，按用途分配大致为胶粘剂53％(质量)、印刷11％(质量)、卷烟12％(质量)、涂料和建筑18％(质量)、织物加工1％(质量)、其他5％(质量)。
聚醋酸乙烯乳液胶粘剂也存在一些缺点，如耐水性差，尤其是不耐沸水；易吸湿，潮湿环境易开胶，不耐久；耐热性差，固化后的胶层具有热塑性；软化点低(40-80℃)，随着温度升高，强度急剧下降，也易出现蠕变现象，不能用于使用温度较高的场合，耐冻融性差，-5℃以下冻结，产生破乳现象、在冬季贮存、运输中需特别注意保温。
聚醋酸乙烯乳液既可以直接作为胶粘剂，也可以通过在聚醋酸乙烯乳液中加入其他添加剂，如增塑剂、抗氧剂、消泡剂、防腐剂、防冻剂、填料等以改进其性能，配制成所需要的胶粘剂。
聚醋酸乙烯乳液
(2)反应时间反府时间为8—9h。反应时间也是影响聚醋酸乙烯乳液质量的重要因素。反应时间主要反映在醋酸乙烯滴加时间的长短，醋酸乙烯滴加时间越长，乳液胶粒越小，粒径越均匀，乳液强度越大，稳定性越好，胶膜透明性好，耐水性提高。
组分质量份组分质量份
醋酸乙烯50聚乙烯醇1788和1799 8
OP-10过硫酸铵
碳酸氢钠适量邻苯二甲酸二丁酯
辛醇乙二醇1
硝酸铝水65
用途合成聚醋酸乙烯乳液。可用于木材、纸张、包装和建筑等。
[配方]5
组分质量份组分质量份
醋酸乙烯100油酸钠~
过氧化氢~水100~120
用途用于木材、纸张、包装等。
[配方]6
组分质量份组分质Байду номын сангаас份
醋酸乙烯(初装料) 150醋酸乙烯(总量) 1047
5％(质量)聚乙烯醇溶液1047过氧化氢[40％(质量)]
甲醇
用途用于木材、纸张、包装等。
[配方]7
组分质量份组分质量份
聚醋酸乙烯乳液55聚乙烯醇1799 3
三氯乙烯9邻苯二甲酸二丁酯
防腐剂消泡剂
用途;可用于木材,纸张,包装和建筑等.
55
邻苯二甲酸二丁酯
三氯乙烯
防腐剂
消泡剂
配方实例(3)
水
50
聚乙烯醇(完全水解)
5
粘土
10
聚醋酸乙烯乳液
31
邻苯二甲酸二丁酯
防腐剂
消泡剂
聚醋酸乙烯乳液的制备
聚醋酸乙烯乳液的制备一、实验目标1.了解自由基型加聚反应的原理。
2.掌握聚醋酸乙烯酯乳液的制备方法。
二、产品特性与用途聚醋酸乙烯（简称PV AC ）乳液又称白乳胶，为乳白色粘稠浓厚液体，是一种应用广泛的胶黏剂。
具有良好的粘接能力，可在5℃～40℃的温度范围内使用；有良好的成膜性，且无毒、无臭、无腐蚀性，但耐水性差；这种乳液稳定性好，由于使用水作分散介质，具有经济、安全和环保等优点。
醋酸乙烯酯乳液胶黏剂主要用于木材、纸张、纺织等材料的粘接以及掺入水泥中提高强度，也是醋酸乙烯乳胶涂料的原料。
三、实验原理醋酸乙烯酯聚合是自由基型聚合反应。
醋酸乙烯酯为单体，过硫酸铵为引发剂，在一定的温度条件下，使单体醋酸乙烯酯聚合生成聚醋酸乙烯酯。
本实验采用乳液聚合的方法，以聚乙烯醇为分散剂、以OP-10为乳化剂，在乳液体系中进行聚合。
乳液聚合体系的主要成分有分散介质、乳化剂、单体以及引发剂。
所用的分散介质一般为水，所用的乳化剂通常为阴离子型的表面活性剂，也可采用非离子型表面活性剂或两种同时并用。
四、主要仪器与药品1. 主要仪器四口反应瓶、球形冷凝管、温度计、氮气导管、滴液漏斗、电动搅拌装置一套、恒温水浴锅。
2. 主要药品醋酸乙烯酯（精制）、聚乙烯醇1799、乳化剂OP-10、去离子水、过硫酸铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。
五、实验内容与操作步骤1. 溶解聚乙烯醇在装有电动搅拌装置、球形冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气导管的250 mL 的四口反应瓶中，加入聚乙烯醇3.0g ，去离子水50 mL ，开动搅拌；水浴温度逐渐升至80℃，恒定，至聚乙烯醇全部溶解。
2. 配制溶液称取0.3 g 过硫酸铵，溶于3 mL 水中，配成10%的溶液。
3. 聚合⑴ 在已溶解的聚乙烯醇溶液中，加入1g 乳化剂OP-10，搅拌并降温至60℃。
⑵ 向上述乳液中加入11 mL 醋酸乙烯酯，及配制的过硫酸铵溶液1/4（约1.2 mL ）；通氮气置换空气，保持温度在60～65℃（回流）反应。
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第24卷第3期高分子材料科学与工程Vo l.24,No.3 2008年3月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGM ar.2008种子法制备高固含量聚醋酸乙烯乳液刘红卫1,2,杨伯伦1,曹 勇2,陈 琼2(1.西安交通大学,陕西西安710049; 2.四川维尼纶厂,重庆401254)摘要:以半成品V AE 乳液作种子,采用氧化-还原引发体系和半连续乳液聚合工艺合成了固含量不低于60%(未加入DBP),黏度约3000mPa s 的聚醋酸乙烯乳液;考察了种子乳液、保护胶体、表面活性剂对乳液黏度、滤渣、贮存稳定性的影响;测试了产品应用性能。
关键词:乙烯-醋酸乙烯酯;种子聚合;聚醋酸乙烯乳液;高固含量中图分类号:T Q 316.33+4 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2008)03-0068-03收稿日期:2006-10-20;修订日期:2007-11-16联系人:刘红卫,主要从事乳液聚合及应用研究,E -mail:Liuhw svw @聚醋酸乙烯乳液俗称乳白胶,也称PVAc 乳液,是最常用的水基型粘合剂品种之一。
Hausman M L [1]等在研究固含量72%的VAE 乳液性能时,发现它的初粘速度比常规乳液快两倍。
采用普通乳液聚合技术,是难以获得高固含量乳液的,这是因为当聚合物乳液的固含量超过50%时,乳胶粒子相互靠近,致使黏度急剧上升,聚合操作难以控制。
有人曾做过理论计算,对于单分散、表面无水合层的聚合物乳液,粒子最密填充时所占的体积分数为0 74,而实际上,因胶束溶剂化等因素,最大体积分数约为0 64[2]。
提高乳液固含量通常以增大乳液粒径、加宽粒径分布以及减小乳胶粒表面的水合层厚度来实现,而种子半连续乳液聚合法是制备高固含量乳液最常见和最简便的方法之一[3]。
上世纪90年代之后国内陆续有人报道了有关高固含量乳液的研发进展和成果[4~6]。
霍东霞等[7]以VAE 乳液作种子,VAc 为单体,通过热引发制备出固含量达60%的复合乳液。
笔者以未添加后处理剂的半成品VAE 乳液为种子,通过氧化还原引发合成了固含量 60%的PVAc 乳液,与常规白乳胶相比,它的初粘性和固化速度得到大大提高。
1 实验部分1.1 原材料醋酸乙烯:聚合级;复合聚乙烯醇:工业级;非离子表面活性剂:工业级;双氧水:35%;吊白锌:工业级;半成品VAE 乳液CW40-707:取自于生产装置;碳酸氢钠:工业级;少量添加剂。
1.2 乳液合成在四口烧瓶内加入定量工艺水,启动搅拌器,依次缓慢加入复合聚乙烯醇、表面活性剂、吊白锌及添加剂,升温至80 溶解完全,加入种子乳液,搅拌10min,降温至50 ,加入初始VAc,使其充分乳化。
升温至55 ~60 ,滴加引发剂,直至冷凝器无回流。
继续升温至80 ,恒速滴加剩余单体,加料时间约为30min,与此同时滴加引发剂,滴加速度由反应温度和回流大小控制,反应体系温度维持在80 。
剩余单体加完后,剩余引发剂在20min 内加完,温度以不超过85 为宜。
降温至65 ~70 ,加入后添加剂,继续降温至40 以下,过滤,出料。
1.3 产品质量控制值产品质量按Tab.1控制。
Tab.1 The product quality indicatorSoli d content(%)Viscosity(mPa s)pHL eached grit106(g/g)D n ( m)Densi ty(kg/L)Residual VAc(%) 60.02000~4000 4.0~6.5 300 1.2~2.5 1.06~1.10 0.5Note:The number average diameter (D n )of emulsion particles w as analysed by Disc Centrifuge Particle Size Analyzer,Brookhaven Instruments Corporation2 结果与讨论2.1 种子乳液用量对乳液聚合速度、黏度、粒径的影响在本研究中,发现使用种子乳液后,反应速度比未加种子乳液的慢,引发剂/还原剂用量较不加种子乳液配方约高50%。
造成这种现象的原因是聚醋酸乙烯乳液聚合遵从低聚物机理,引发剂产生的自由基首先引发溶解在水中的VAc 分子,并在其基础上进行链增长,当聚合度达到一定程度后,聚合物从水相中沉淀出来,并吸附表面活性剂分子,形成乳胶粒;当采用种子乳液聚合方式后,加入的VAc 很快被种子乳液吸收,水相中VAc 减少,导致生成乳液粒数目少,反应速度减慢。
这一现象符合Smith -Ew art乳液聚合的经典理论。
Fig.1 Vis cosity of PVAc emulsion vs amount of seedemulsion研究发现,种子用量在一定范围内变化对产品的滤渣、粒径及其分布指数的影响不大,但对黏度影响较大,其最佳用量为5%~7%(见Fig.1)。
是否使用VAE 种子乳液,使制得的PVAc 乳液黏度相差较大。
使用种子乳液,粒径大,产品黏度低;不使用种子乳液,粒径小,产品黏度高(见Tab.2)。
这是因为加入的VAc 大部分被种子乳液吸附而进行核壳聚合,使乳液粒径增大,而小部分VAc 形成新的较小的乳胶粒填充在大粒径胶粒间的空隙,加宽粒径分布,达到高固低黏的目的。
实验表明不同批次的种子乳液对合成乳液的黏度影响不大。
Tab.2The comparison of analytical data between the three emulsionsItemsSolid cont ent (%)Viscosity (mPa s)D n ( m)Sel -f obtai ned PVAc emulsion (seeding pol y merization)60.523201.40Com mercial PVAc emulsi on (convent i o nal method)49.6145000.61Seed emul sion (VAE CW40-707)54.68100.792.2 PVA 用量对乳液滤渣、黏度及贮存稳定性的影响实验表明,复合PVA 用量对乳液聚合时产生的滤渣有影响。
产品滤渣多少随PVA 含量增加而减少(见Fig.2)。
这是因为复合PVA 保护胶体对乳液粒子有较强的稳定分散作用。
69第3期刘红卫等:种子法制备高固含量聚醋酸乙烯乳液在一定范围内减少PVA的用量,产品黏度有所下降,但下降幅度有限(见Fig.3)。
实验发现,产品随贮存时间的增长,特别是在冬季,黏度升高的幅度较大。
可通过调整复合PVA的配比加以解决。
兼顾产品滤渣和贮存稳定性,复合PVA用量占单体的4.2%为宜。
2.3 表面活性剂对乳液黏度和贮存稳定性的影响在乳液配方中加入表面活性剂有利于提高产品的流动性、耐水性等,同时可为VAc二次成核提供场所。
当表面活性剂用量超过单体的0.7%时,乳液黏度大幅上升,而低于0.4%后,乳液贮存稳定性较差(见Tab.3)。
Tab.3 The viscosity and storage stability ofPVAc varying with surfactantNumber w(surfact a nt)(%)Vi scosi t y(mPa s)St a bil ity7 1.18000St a ble80.72660St a ble90.42030Subsiding on the morrow100.252860Subsiding on the morrowTab.4 Properties of the two em ulsionsIt e m s filmforming rat e sett i ng speed Sel-f obtained PVAc emulsi on(se edi ng polymeri zation)16 42 6.5Commerci al PVAc emul sion(conventional m etho d)20 28 14.2Note:Wet film thickne ss0.1mm,test i ng temperature202.4 产品应用性能对比以种子法合成的PVAc均聚乳液(加入5%DBP)与市售白乳胶进行应用性能比较,前者的成膜速度和初粘速度远远优于后者(见T ab.4)。
成膜速度的测试方法:室温下用涂膜器在一块洁净的玻璃板上涂一层乳液,并取相同面积观察,记录乳液膜完全透明的时间。
初粘速度的测试方法:室温下将牛皮纸置于带有孔眼且接有真空泵的铁板上,启动真空泵,使牛皮纸紧贴铁板,用涂膜器在纸上快速均匀涂上一层乳液,立即用另一规格相同的牛皮纸与其快速粘合,同时计时,用手轻轻拉开牛皮纸,记录牛皮纸起毛的时间。
3 结论(1)采用半成品VAE乳液作种子可以合成固含量60%以上的聚醋酸乙烯乳液。
种子乳液、保护胶体和表面活性剂等对产品性能有较大的影响。
种子乳液的最佳用量为单体量的5.1%~6.9%,复合PVA的最佳用量为单体量的4.2%,表面活性剂的最佳用量为单体量的0.7%。
(2)高固含量聚醋酸乙烯乳液的固化速度和初粘性远远优于常规聚醋酸乙烯乳液。
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