专业实验 以PVA为保护胶体聚醋酸乙烯乳液合成
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。
氧化还原体系条件下耐水聚醋酸乙烯酯乳液的合成
氧化还原体系条件下耐水聚醋酸乙烯酯乳液的合成以改性聚乙烯醇（PV A）作为保护胶体，以双氧水（H2O2）/酒石酸（TA）氧化还原体系为引发剂制备聚醋酸乙烯酯乳液。
采用SEM、红外、DSC、DMA 等对胶粘剂的转化率、形貌、结构等性能进行了测试；结果表明，聚醋酸乙烯酯乳液的转化率能达到99%以上，瞬时转化率也在80%以上。
SEM显示其乳胶粒子平均粒径在1 000 nm左右；AlCl3的加入对PV Ac膜结构无影响，加入成膜助剂使其玻璃化温度（Tg）降低；PV Ac的Tg在32.6 ℃左右，与DMA测试结果基本一致。
标签：改性PV A；聚醋酸乙烯酯乳液（PV Ac）；氧化还原引发剂；耐水PV Ac乳液作为一种水基胶粘剂具有绿色环保的优势，但是在木地板拼接、家具拼板等方面，PV Ac乳液难以满足其耐水性和粘接强度的要求[1，2]。
保护胶体是一种稳定剂，能在乳液中起到保护作用，其本身也具有一定的分散能力。
它在聚醋酸乙烯酯乳液中的分布呈3种情况：分散在水相中；物理吸附在乳胶粒子表面起保护作用；与乳胶粒子进行化学接枝[3，4]。
通过使用合适的保护胶体，也能够使PV Ac拥有很好的拉伸强度及耐热耐水性能[5]。
将保护胶体进行改性可以有效地提高聚醋酸乙烯酯的耐水性，如缩醛化，乙酰乙酰化，或者使用乙烯-乙烯醇共聚物作保护胶体[6～8]。
本文使用改性PV A作为保护胶体，双氧水/酒石酸氧化还原体系制得一种稳定性和耐水性良好的聚醋酸乙烯酯乳液。
1 实验部分1.1 原料与仪器醋酸乙烯（V Ac），化学纯，上海凌峰化学试剂有限公司；改性PV A RS2117，日本可乐丽；醋酸钠（NaAc）、过氧化氢（H2O2），分析纯，南京化学试剂有限公司；酒石酸（TA）、硫酸亚铁，分析纯，国药集团化学试剂公司；去离子水，自制。
NDJ-1型指针黏度计，上海舜宇仪器有限公司；ZKYY型恒温水浴锅，南京科尔仪器设备有限公司；自制直径12 cm，深2 mm四氟乙烯盘；Master Nano ZS，英国马尔文公司；S-4800扫描电镜，日本HITACHI公司；差示扫描量热仪（DSC），瑞士Mettler公司；FTIR-ATR红外分析仪，Nicolet IS10型；DMA（Q800），日本TA公司。
醋酸乙烯酯乳液聚合实验报告
醋酸乙烯酯乳液聚合实验报告醋酸乙烯酯乳液聚合实验报告引言：醋酸乙烯酯乳液聚合是一种常用的聚合方法，通过在水相中引入乳化剂，使乳化剂包裹住醋酸乙烯酯单体，形成乳液，再通过引入引发剂进行聚合反应，最终得到聚醋酸乙烯酯。
本实验旨在通过实际操作验证醋酸乙烯酯乳液聚合的可行性，并探究不同实验条件对聚合反应的影响。
实验步骤：1. 实验前准备：准备好所需的试剂和仪器设备，如醋酸乙烯酯、乳化剂、引发剂、反应容器、温度控制装置等。
2. 乳化剂的选择：根据实验要求选择合适的乳化剂，常用的有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。
本实验选择了一种非离子表面活性剂作为乳化剂。
3. 乳化剂的添加：将乳化剂溶解在水中，并通过搅拌使其均匀分散。
4. 单体的添加：将醋酸乙烯酯逐渐滴加到乳化剂溶液中，同时继续搅拌，直至形成乳液。
5. 引发剂的添加：将引发剂逐渐滴加到乳液中，同时继续搅拌。
6. 温度控制：根据实验要求，控制反应体系的温度，通常选择适宜的温度范围进行聚合反应。
7. 反应时间控制：根据实验要求，控制聚合反应的时间，通常在一定时间范围内进行反应。
8. 反应结束：反应时间到达后，停止搅拌，将聚合产物取出。
实验结果和讨论：通过上述实验步骤，我们成功地进行了醋酸乙烯酯乳液聚合实验，并得到了聚醋酸乙烯酯。
在实验过程中，我们观察到以下现象和结果：1. 乳化剂的作用：乳化剂的添加使醋酸乙烯酯单体在水相中形成了乳液，乳化剂分子在乳液中形成胶束结构，将醋酸乙烯酯单体包裹住，防止其凝聚成大颗粒。
2. 引发剂的作用：引发剂的添加引发了聚合反应，引发剂分解产生自由基，自由基与醋酸乙烯酯单体发生反应，将其连接成链状结构。
3. 温度的影响：实验中我们控制了不同的温度条件进行聚合反应，发现温度升高可以加快聚合反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。
4. 反应时间的影响：实验中我们控制了不同的反应时间进行聚合反应，发现反应时间的延长可以增加聚合度，但过长的反应时间可能导致产物的分子量过高，不利于后续应用。
pva做保护胶体
‘28' 浆料的新进展西安大华化工有限公司技术开发部摘要：‘28'浆料在二十多年的发展中虽有改进，但仍旧是丙烯酰胺与醋酸乙烯酯二元共聚浆料。
作者依据黏合剂理论，应用制造聚丙烯酸酯浆料的某些技术，对‘28'浆料组成作了大的改动，使性能进一步提高。
一、前言‘28'浆料自上世纪70年代末问世以来，已有20多年的历史。
在20多年的历史中，盛行于上世纪80年代，无论在纯棉上还是在涤/棉混纺上浆中都用到它。
90年代末期，新‘28'浆料增添了活力。
虽然浆料组成上依然是丙烯酰胺和醋酸乙烯酯二元共聚，PVA做保护胶体，但含固量几乎提高了一倍达30±2%，还因醋酸乙烯酯含量有所增加，提高了对涤纶纤维的粘附力。
然而由于醋酸乙烯酯含量不占主体，浆膜柔韧性仍不够高，对涤纶纤维的粘附力也不够高，有鉴于以上原因，我们利用研制生产聚丙烯酸酯浆料的某些技术应用于‘28'浆料，制得改进型‘28'浆料，起名DH-AE01，表明是丙烯乙烯浆料。
其理论依据如下：聚醋酸乙烯酯的侧基是醋酸-CH2-CH-O-C-CH3,与聚丙烯酸酯的侧基是酯基-CH2-CH-C-O-R，是有区别的，聚丙烯酸酯对涤纶纤维的粘附力更强。
在黏合剂领域，为提高聚醋酸乙烯酯的粘附力，在组成上要减少醋酸乙烯酯用量，增加丙烯酸酯成份，此外，为保持浆料对亲水性棉纤维的粘附力，以及在水中的分散性，增加了丙烯酸成分。
最后考虑为使浆料长期储存也不易霉变，适量的添加了丙烯腈成分。
因此，DH-AE01浆料已从‘28'浆料的二元共聚发展成醋酸乙烯酯，丙烯酸酯，丙烯酰胺，丙烯酸和丙烯腈组成的五元共聚浆料，与‘28'浆料相同之处仅保留仍用PVA作保护胶体，生产工艺相仿。
若去掉了PVA作保护胶体，即成了完全聚丙烯酸酯，醋酸乙烯酯共聚浆料。
二、 DH-AE01的制备1、原材料：单体：醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈乳化剂：自配保护胶体： PVA辅料：引发剂，碱剂2、制备方法在反应缸中先加适量的水，加PVA升温溶解，降温至50-60℃，加部分单体，乳化剂和引发剂进行预聚合。
实验二-聚醋酸乙烯乳液粘合剂的合成
实验二-聚醋酸乙烯乳液粘合剂的合成实验二聚醋酸乙烯乳液粘合剂的合成一、实验目的聚醋酸乙烯乳液粘合剂，俗称白乳胶，适用于粘合多孔性纤维素材料，在建筑、木工、包装和装订等工业部门有着广泛的应用。
其特点是使用方法简便，以水为分散介质，成本低，无毒。
通过本实验掌握自由基聚合的反应原理，了解乳液聚合的反应特点；掌握白乳胶的制备方法及其中助剂的作用。
二、反应机理1、链引发：2、链增长：3、链终止：塑剂，填料，防腐剂，增稠剂，消泡剂，搅拌均匀后出料。
将样品涂在长10cm宽2cm的胶合板上（涂层的面积约4cm2），在干燥箱中干燥后测定其拉伸强度。
五、注意事项1、称量药品时，过量药品不要回倒，醋酸乙烯酯先倒入烧杯中再倒入量筒。
2、滴液漏斗先关旋塞，再加入醋酸乙烯酯。
3、严格控制单体滴加速度和反应速度，升温要慢一些，防止体系凝胶，结块。
4、反应过程中气泡过多，要降低单体滴加速度，减慢或停止搅拌。
六、思考题1、反应前体系中加入聚乙烯醇的作用是什么？作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂为什么要求严格控制单体滴加速度，如果滴加过快，会出现什么现象？可以获得较小的聚合物乳胶粒，防止结块现象产生，聚合反应易控制，可以得到稳定的乳液。
2、引发剂为什么要分批加入，依次加入对聚合反应及白乳胶性能有什么影响？3、为什么要严格控制搅拌速度和反应温度，如升温快了会出现什么现象？4、聚合物乳液含固量比原配比要低，是如何造成的？5、白乳胶所加入各助剂的作用是什么？6、使用白乳胶要注意些什么？备注：1、配制10%聚乙烯醇水溶液的方法：按配比将聚乙烯醇与冷水搅拌浸泡一段时间后，再滴水加热至完全溶解，不同溶解度的聚乙烯醇溶解情况不同。
2、醋酸乙烯单体容易自聚，一般都会有阻聚剂，聚合前通常要蒸馏单体除去阻聚剂，否则应适当增加引发剂的用量。
白乳胶/聚醋酸乙烯胶粘剂，白乳胶由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯可常温固化、固化较快、粘接强度较高，粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。
醋酸乙烯乳液聚合中保护胶体与单体接枝反应的研究
替聚乙烯醇作醋酸乙烯乳液聚合的保护胶体。
实验结果显示，聚丙烯酰胺、乙基纤维素可以作为醋酸乙烯乳液聚合的保护胶体。
但对所得乳液的物化性质尚未进行详细研究。
关键词：醋酸乙烯酯聚乙烯醇接枝乳液聚合ＧＲＡＦＴＩＮＧＲＥＡＣＴＩＯＮＩＮＴＨＥＥＭＩ『Ｉ，ＳＩＯＮＷ皿ＰｏＩｊｙＰｏＩＹＭＥＲＩＺＡＴＩＯＮＯＦＶＤｎ［１．ＡＣＥｌ噙ＴＥ（ＶＩＮＹＬＡＬＣＯＨＯＬ）ＡＳＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥＣＯＬＬＯＩＤＴｈｅｇｒａｆｔｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ（ＶＡｅ）ｗｉｔｈｐａｒｔｉａｌｌｙｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈ０１）（ＰＶＡ）ｕｓｅｄａｓｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏｌｌｏｉｄａｎｄａｍｍｏｎｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅａｓｉｎｉｔｉａｔｏｒＷａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅＶＡｃｒｅａｃｔｅｄｗｉｔｈＰＶＡｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇＰＶＡ－ｇｒａｆｔ－ＰＶＡｃ．Ｓｉｎｃｅｐａｒｔｉｃｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｆｉｎａｌｌａｔｅｘ，ｓｕｃｈａＳｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔａｎｄａｄｈｅｓｉｖｅｓｌｒｅｎｇｔｈ，ｗｉｌｌｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｇｒａｆｔｉｎｇ．Ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｑｕａｎｔｉｆｙａｎｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｇｒａｆｔｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ，ｔｈｅｓｔｕｄｙａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｔｅｘｓａｍｐｌｅｓｂｅｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｃｉｐｅｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙａｔｗｏ－ｓｔｅｐｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｏｌｕｂｆｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｔｅｘ，ｆｉｒｓｔｗｉｔｈｓｕｌｆａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｂｒｅａｋｔｈｅｌａｔｅｘ，ｔｈｅｎｗｉｔｈｗａｔｅｒｔｏｓｅｐａｒａｔｅｔｈｅｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅＰＶＡ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｍｅｔｈａｎｏｌｔｏｓｏｌｕｔｅｔｈｅＰＶＡｃｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅｒ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｗａｔｅｒ－ｉｎｓｏｌｕｂｌｅａｎｄｍｅｔｈａｎｏｌ—ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｄｅｓｏｌｖｅｄｂｙＤＭＳＯｔｏｓｅｐａｒａｔｅｔｈｅＤＭＳ０－ｉｎｓｏｌｕａｂｌｅｉｎｐｕｒｉｔｉｅｓ，ａｎｄｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙ”Ｃ－ＮＭＲ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｉｎｉｔａｔｏｒａｍｏｕｎｔ，ｔｈｅ．ＴＴＴ．堂墼圣堡塾堕窭鱼主堡茎堕塑兰竺堡壁垦壁里￡垦查兰堡主竺垡笙苎ｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏｌｌｏｉｄａｎｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆＶＡｃｏｎｇｒａｆｔｉｎｇｒｅａｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＩｔｉｓｃｏｎｅｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅａｍｏｕｕｔｓｏｆＰＶＡ－ｇｒａｆｌ－ＰＶＡｃｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｏｆｉｎｉｔｉａｔｏｒ．Ｔｈｅｂｅｓｔｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅａｎａｏｔｍｔｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ９０＂Ｃ，ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈｇｒａｆｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｉｔｉａｔｏｒｏｃｃｕｒｅｄａｔ（ＮＨ４）２ｓ２０扩屺心＝０．３７％，ＴｈｅａｍｏｕｎｔｓｏｆｇｒａｆｔｅｄＰＶＡｃ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｔｈｅｓａｌｌｌｅｒｅｃｉｐｅｓ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｇｒａｆｔｉｎｇｏｆＰＶＡｗａｓｎｅａｒｌｙｓｔｏｐｐｅｄｂｙｔｈｅｔｉｍｅｗｈｅｎｍｏｎｏｍｅｒｄｒｏｐｌｅｔｓｆｅｅｄｉｎｇｎｅａｒｌｙｆｉｎｉｓｈｅｄ（ａｂｏｕｔ４０％ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ）．Ａｎｏｔｈｅｒ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｄｅｇｒｅｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（＞２０００）ａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆＰＶＡａｃｔｉｎｇａｓ．ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏｌｌｏｉｄ，ｔｈｅｌｅｓｓＶＡｃｗａｓｇｒａｆｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ＴｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅｗｉｔｈＰＡＭ，ＣＭＣａｎｄＥＣｉｎｐｌａｃｅｏｆＰＶＡａｓｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏｌｌｏｉｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＩｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔＰＡＭａｎｄＥＣｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏｌｌｏｉｄｉｎｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａ－ｔｉｏｎｏｆｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｓｔｙｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｌａｔｅｘｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｙｅｔ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ；ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ；ｇｒａ＿Ｒｉｎｇ；ｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ—ＩＶ．广西大学硕士学位论文醋酸乙烯乳渡聚合中保护腔体与单体接技反应的研究第一章文献综述醋酸乙烯是世界上产量最大的有机化学原料之一，２０００年以来，世界醋酸乙烯总生产能力超过５８５万吨。
醋酸乙烯酯的乳液聚合实验报告
一、实验目的1. 了解醋酸乙烯酯乳液聚合的基本原理和过程。
2. 掌握乳液聚合实验操作步骤，熟悉实验设备的使用。
3. 分析影响乳液聚合的因素，提高实验操作技能。
二、实验原理醋酸乙烯酯乳液聚合是以水为分散介质，在乳化剂的作用下，单体在引发剂的作用下发生聚合反应，生成聚醋酸乙烯酯乳液。
该反应属于自由基聚合反应，反应过程中，单体分子在引发剂的作用下产生自由基，自由基与单体分子发生链增长反应，最终形成聚合物。
三、实验材料1. 醋酸乙烯酯单体2. 过硫酸铵引发剂3. 十二烷基硫酸钠乳化剂4. 去离子水5. 聚乙烯醇6. 实验仪器：反应釜、搅拌器、温度计、pH计、移液管、容量瓶等四、实验步骤1. 准备实验材料：称取一定量的醋酸乙烯酯单体、过硫酸铵引发剂、十二烷基硫酸钠乳化剂、去离子水、聚乙烯醇，分别置于反应釜中。
2. 调整pH值：使用pH计测定反应体系pH值，调节至实验要求范围。
3. 加入引发剂：将过硫酸铵引发剂缓慢加入反应体系中，搅拌均匀。
4. 搅拌反应：开启搅拌器，将反应体系搅拌均匀，保持恒速搅拌。
5. 加热反应：将反应体系加热至实验要求温度，保持恒温。
6. 反应时间：根据实验要求，控制反应时间。
7. 冷却反应：反应结束后，关闭加热装置，自然冷却至室温。
8. 测定乳液粘度：使用粘度计测定乳液粘度。
9. 收集乳液：将乳液转移到适当的容器中，密封保存。
五、实验结果与分析1. 乳液粘度：根据实验数据，分析不同实验条件对乳液粘度的影响。
2. 聚合反应速率：通过测定不同时间下的乳液粘度，计算聚合反应速率。
3. 影响因素分析：分析乳化剂、引发剂、温度、pH值等因素对乳液聚合的影响。
六、实验总结1. 醋酸乙烯酯乳液聚合实验操作简单，易于掌握。
2. 乳化剂、引发剂、温度、pH值等因素对乳液聚合具有显著影响。
3. 通过实验，加深了对乳液聚合原理和操作步骤的理解。
4. 实验过程中应注意搅拌速度、加热温度、反应时间等因素，以确保实验结果的准确性。
白乳胶制作实验报告
1. 理解白乳胶的制备原理和过程。
2. 掌握白乳胶的主要成分及其作用。
3. 通过实验，提高对乳液聚合反应的认识。
4. 学习实验室安全操作规程，培养实验技能。
二、实验原理白乳胶是一种常用的粘合剂，其主要成分是聚醋酸乙烯酯。
在制备过程中，醋酸乙烯酯在乳化剂的作用下，通过自由基引发聚合反应，形成乳液。
本实验采用乳液聚合的方法制备白乳胶。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 醋酸乙烯酯- 聚乙烯醇（PVA）- 硫酸铝钾（明胶）- 过硫酸铵（引发剂）- 水- 氢氧化钠（调节pH值）2. 实验仪器：- 搅拌器- 温度计- 烧杯- 容量瓶- 乳液聚合反应器- pH计1. 准备溶液：- 将聚乙烯醇溶解于适量的水中，加热搅拌至完全溶解，得到PVA溶液。
- 将硫酸铝钾溶解于适量的水中，得到硫酸铝钾溶液。
- 将过硫酸铵溶解于适量的水中，得到过硫酸铵溶液。
- 将氢氧化钠溶解于适量的水中，得到氢氧化钠溶液。
2. 配制反应液：- 在烧杯中加入一定量的醋酸乙烯酯，加入适量的PVA溶液，搅拌均匀。
- 加入适量的硫酸铝钾溶液，搅拌均匀。
- 加入适量的过硫酸铵溶液，搅拌均匀。
- 用pH计测定反应液的pH值，调节至所需pH值。
- 将反应液转移至乳液聚合反应器中。
3. 乳液聚合：- 将反应器置于恒温水浴中，加热至一定温度。
- 开启搅拌器，使反应液充分混合。
- 在一定时间内，观察反应液的变化，记录数据。
4. 停止反应：- 当反应液呈现乳白色时，停止加热和搅拌。
- 将反应液转移至烧杯中，静置一段时间。
5. 成品检测：- 观察反应液的粘度，判断白乳胶的制备效果。
- 对白乳胶进行外观、粘合性能等方面的检测。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 成功制备出乳白色、粘度适中的白乳胶。
- 成品检测结果显示，白乳胶具有良好的粘合性能。
2. 结果分析：- 实验过程中，通过控制反应条件，成功制备出符合要求的白乳胶。
- PVA作为胶体稳定剂，能够有效防止乳液聚沉。
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专业实验以PVA为保护胶体聚醋酸乙烯乳液合成、改性与应用
一、实验目的
1、了解自由基型加聚反应的原理。
2、掌握聚醋酸乙烯乳液的合成方法
3、掌握聚醋酸乙烯乳液的性能检测方法
4、了解聚醋酸乙烯乳液的改性方法及其应用。
二、实验原理
1.主要性质和用途
聚醋酸乙烯（polyvinyl acetate，简称PVAC）乳液，别名白乳胶，为乳白色粘稠浓厚液体，具有优良的粘接能力，可在5-40℃的温度范围内使用。
具有良好的成膜性，且无毒、无臭、无腐蚀性，但耐水性差。
本品主要用于木材、纸张、纺织等材料的粘接以及掺入水泥中提髙强度，也用作醋酸乙烯乳胶涂料的原料。
2.聚合反应原理
醋酸乙烯很容易聚合，也很容易与其他单体共聚。
醋酸乙烯单体的聚合反应是自由基型加聚反应，属连锁聚合反应，整个过程包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。
通常本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合都用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈为引发剂，而乳化聚合则都用水溶性的引发剂过硫酸盐和过氧化氧等。
乳液聚合是借助于乳化剂的作用把单体分散在介质中进行聚合，乳化剂以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂有SDS、LAS等，用量为单体质量分数0.5%～2%，制得的乳液粘度较低，与盐混合时稳定性差。
非离子型乳化剂如环氧乙烷的各种烷基醚或缩醛，用量较多，一般为单体质量分数的1%～5%，制得的乳液粘度大，与盐类、颜料等配合稳定性好。
3.保护胶体聚乙烯醇
聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。
在聚乙烯醇分子中存在着两种化学结构，即1，3和1，2乙二醇结构，但主要的结构是1，3乙二醇结构，即“头.尾”结构。
聚乙烯醇的聚合度分为超髙聚合度（分子量25~30万）、高聚合度（分子量17-22万）、中聚合度（分子量12～15万）和低聚合度（2. 5～3.5万）。
醇解度一般有78%、88%、98%三种。
部分醇解的醇解度通常为87%～89%，完全醇解的醇解度为98%～100%。
常取平均聚合度的千、百位数放在前面，将醇解度的百分数放在后面，如17—88即表聚合度为1700，醇解度为88%。
一般来说，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提髙，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。
醋酸乙烯乳液聚合一般以聚乙烯醇作保护胶体，在保护胶体的作用下进行聚合反应，保护胶体还有提高乳液稳定性和调节乳液粘度的作用。
4.丙烯酸酯改性乙酸乙烯酯乳液
（1）丙烯酸酯改性乙酸乙烯酯乳液配比为VAc: BA：AA=85：15：2 （质量比）时，乳液剥离强度高，弹性好、耐低温且储存期长。
（2）聚合反应时，水溶性官能基单体AA的存在，可提高聚合稳定性，相对增大滴加后期AA的量，则可大大提高乳液黏度和机械稳定性。
5.改性单体的结构与性能的关系
由于丙烯酸丁酯（BA）分子链中含有长键酯基，随丙烯酸丁酯比例的增加，共聚物中
这种“软段”成分增多，使胶乳粒子的“硬度”降低，而膜的拉伸强度下降，伸长率增加，耐低温性能增大。
共聚物乳液的冻融稳定性比乙酸乙烯酯乳液的要好。
这是由于引入的丙烯
酸酯具有较低的Tg值，长的碳链又起到内增塑作用，这样就使聚合物的柔顺性得以改善，
最低成膜温度（MFT）降低削弱了高分子链间的作用力，增大了分子间的活动性，提高了共
聚物乳液的耐寒性。
三、主要仪器和药品
四口烧瓶（250cm3）、球形冷凝管、滴液漏斗（60cm3）、温度计（0-100℃）、量筒（100cm3）、玻璃棒、烧杯（200cm3）、电热套、电动搅拌器等。
醋酸乙烯、聚乙烯醇1799、丙烯酸丁酯，丙烯酸，乳化剂OP-1O、邻苯二甲酸二丁酯、过硫酸钾、碳酸氢钠。
四、实验原料
基本配方（质量分数%）
醋酸乙烯单体46 聚乙烯醇 2.5 乳化剂OP-1O 0.5 一士二烷基苯磺酸钠0.2 邻苯二甲酸二丁酯5 蒸馏氷45.76 过硫酸钾0.09 碳酸氢钠0.15
五、实验内容
1.PVA的溶解及种子聚合过程
将聚乙烯醇与蒸馏水加入四口烧瓶中加热至90℃，搅拌lh左右溶解完全。
加乳化剂搅
拌溶解均匀。
之后加入醋酸乙烯单体质量分数的20%与过硫酸钾质量分数40%，加热升温。
当温度升至60-65℃时停止加热，通常在66℃时开始共沸回流。
2.乳液聚合反应过程
待温度升至80～83℃且回流减少时，幵始以每小时加入总量20%左右的速度连续滴加醋
酸乙烯单体，控制在3～4h将单体加完。
严格控制反应温度在78~82℃，毎小时加入过硫酸
钾质量分数的15%～20%。
加完单体后加入余下的过硫酸钾，因放热体系温度升至90～95%，保温30min。
冷至邻以下加入质量分数10 %的碳酸氢钠水溶液，调整pH=6，再加入邻苯二
甲酸二丁酯，搅拌30min，冷却过滤即为成品。
用一百目尼龙网过滤，保留滤渣供测试。
3.聚醋酸乙烯乳液性能测试
（1）pH值测定
用精密PH试纸测定。
（2）固含量测定
称重法是测量乳液固含量的常用方法，具体操作如下，精确称取两克乳液置于已称重过的器
皿里，在一百摄氏度的烘箱供干后称重，周含量S计算公式如下:固含量 S（%），S=（W1/W2）×100
其中，W1:烘干后胶膜重量（g）W2:乳液重量（g）
（3）聚合稳定性
乳液聚合结束后，用一百目尼龙网过滤，滤渣用去离子水清洗后烘干，并称其重量记为W1，单体总重量记为W0。
X=W1/W0×100%
数值大就表示聚合过程中乳液越不稳定。
（4）稀释稳定性
将乳液稀释至固含量百分之三后，用量筒取一百毫升稀释液，密封后放置七十二小时，测定其上层澄清液体积和沉淀物的体积。
（5）冻融稳定性
将乳液置于零下十度冻二十个小时后，置于三十摄氏度的水中解冻一小时，观察乳液是否破乳。
（6）PH 值
用精密PH试纸测定。
（7）吸水率
将乳液涂布在洁净的玻璃板上，涂布要均匀，干燥成膜后称重，然后再将胶膜放置于蒸馈水中浸泡二十四小时，然后取出，用滤纸吸干胶膜表面水后称重，计算岀胶膜吸水增重比率。
（8）粘度
使用旋转粘度记测量，测试温度为25±0.5℃。
4.聚醋酸乙烯乳液的丙烯酸酯改性
（1）配方:（质量分数）
醋酸乙烯单体85 两烯酸丁酯（BA）15 丙烯酸（AA）2 聚乙烯醇3.5 乳化剂OP-1O 1 十二烷基苯磺酸钠04 邻苯二甲酸二丁酯5 蒸饱水200 过碗酸钾0.2
（2）实验步骤：
a.）按配方将一定量的丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酷、丙烯酸、乳化剂和蒸馏水在室温下乳化1h。
b）取该乳化液1/6和1/6的引发剂溶液加入装有搅拌器；加料管、回流冷凝管和溫度计的500mL四口瓶中，维持反应温度，在60℃进行种子聚合反应，当反应溫度升髙，反应液显荧光时，滴加上述剩余的乳液和引发剂，滴加时间约为3h。
滴加完毕后在（75±10）℃左右继续反应lh，然后将聚合物冷却，过滤出料，即为胶黏剂成品。
c）测定该胶粘剂的各种性能。
五、注意事项
1.聚乙烯醇溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
2.滴加的速度要均匀，防止加料太怏发生爆聚、冲料等事故。
过硫酸钾水溶液数量少，注意均匀，按比例地与单体同时加完。
3.搅拌速度要适当，升温不能过快。
4.醋酸乙烯单体最好新精馏过的，因醋酸乙烯单体中残留的醛类和酸类有显著的阻聚作用，聚合物的相对分子质量不易增大，使聚合反应复杂化。
5.乳液聚合中都用水溶性引发剂，如过硫酸盐和过氧化氢，本实验用过硫酸钾。
过硫酸钾在每次加入时用水溶解成质量分数10%的水溶液。
6.聚乙烯醇是聚醋酸乙烯乳液聚合的最常用的乳化剂，能降低单体和水的表面张力，提高单体在水中的溶解度。
7.在按上述配方操作时，开始反应时加入过硫酸盐作引发剂，由于聚合反应过程中回流和连续缓慢加入单体，温度可在一段间内无需加热或冷却即可保持在80℃左右。
反应继续进行，需补加少量过硫酸钾，以维持反应温度不下降。
经过反复试验，就能在不同的设备条件下摸索出最适宜的加单体的速度、回流大小、每小时补加过硫酸钾的数量等操作控制条件，使反应温度稳定在 78～82℃之间，聚合反应能平稳地进行。
所以在实际操作过程中需要很好地
控制热量平衡。
操作时如果反应剧烈，温度上升很快，则应少加或不加过硫酸钾，并适当加快单体加入速度。
如温度偏低，则就要稍多加些过硫酸钾，并适当减慢单体的加入速度。
反应时如果回流很小，可以加快醋酸乙烯的加入速度，反之就要适当减慢加入单体的速度，甚至暂时停止片刻，待回流正常后再继续加入单体。
8.单体加完后加入较大量的引发剂，使温度升至如90～95℃，并保温30min，目的是要尽可能地减少最后未反应的剩余单体量，这对乳液的稳定性和乳胶的质量是有利的。
因为游离单体在存放中会水解而产生醋酸和乙醛，使乳液的pH值降低，影响乳液和乳胶的稳定性。
9.将乳化剂水溶液先和单体一起搅拌乳化，再加人引发剂引发聚合虽也可以，但在诱导期过后反应十分激烈，要做成质量好的乳液十分困难。
因此可以先将乳化好的乳液放一部分在反应器内，加入部分引发剂引发聚合，然后慢慢连续加入乳化好的乳化液，并定时补加一定量的引发剂。