保护胶体在丙烯酸酯无皂乳液聚合中的研究
丙烯酸酯类黏合剂无皂乳液聚合

摘
要 :以甲基丙烯酸 甲酯( A) MM 为硬单体 , 丙烯酸丁酯( A 为软单体 , B) 甲基丙烯酸 ( A) MA 为功能单体 , 聚
乙烯醇 (V ) P A 为胶体保护剂, 丙烯酸羟乙酯( E ) H A 为交联单体 , 采用无皂 乳液 聚合法合成了聚丙烯酸酯类黏
合剂。优化的聚合工艺为:5— 8℃聚合 3h8 c 7 7 , 0。保温 1h胶体保护剂 P A l , , V % 交联单体 H A 30 , E .% 功能
印
染 (0 0N . ) 2 1 o1
WWW. d液聚合
吉婉 丽 ‘ 小 丽 ,张
(. 1 浙江工业职业技术 学院 纺织工程分院 , 浙江 绍兴 3 20 2 东华大学 化学化 工与生物工程学院, 100; . 上海 2 12 ) 0 60
mehc le ( ta ra y t MMA)a admo o ra rl uy ( A)a ot n me . ta rl c MA sh r n me 。cyib tl B c ss f mo o rmehc ia i y c d( A)a nt n l n me , sf ci a mo o r u o h do ty a rl e ( A)a rsl k g mo o r y reh l cy t HE a sco sn i n me.Opi m y te i po e swa V % , E . % 。 A 1 % -oy i n t mu snh s rc s sP A 1 H A 3 O MA 0 p l s -
Ab t a t h oy c ya e b n e o im e tp it g wa r p r d b o p f e e uso o y e ia i n whc a ig me h l sr c :T e p la r l id rf rpg t n r i s p e a e y s a - r m li n p lm r t - ih t kn t y nn e z o
水性丙烯酸酯乳液聚合方法的研究进展

一
:
R ●_Pgs。 嚣 Py 琵io arr f e rr8 i 。m anf t oeca oe 鹾 。 t W e Aye o i b
周 亭 亭 ,杨建 军 ,吴 庆 云 ,吴 明元 , 张建 安 ( 安徽 大 学化 学化 工 学 院与安 徽 省绿 色 高分 子 重点 实验 室 ,合 肥 2 0 3) 0 9 3
展
含量 为2 % 2 ,用于织 物的涂料染 色后 ,织物的摩擦 牢度、
皂 洗 牢 度 等 达 到 了 工业 粘 合 剂 的 性 能 指 标 ,手 感 较 柔 软 。 郭 玉 等 通 过 配 方 调 整 得 到 单 分 散 高 固 含 量 的 纯 丙 乳 液 。
0 引 言
乳 液 聚 合 技 术 起 源 于 2世 纪 早 期 ,3 年 代 用 于 工 业 生 O O
其研 究 发 现 ,增 加 单 体 浓 度 、增 加 引 发 剂 浓 度 或 增 加 亲 水
性单体 浓度均可增大乳液粒径 ,而升高聚合温度可减/ G JL \
产 , 目前 乳 液 聚 合 法 已 应 用于 高 分 子科 学 和 技 术 等 重 要 领 液 粒 径 。 李 瑁 鹏 等 将 聚 丙 烯 酸 酯 无 皂 乳 液粘 合 剂 采 用涂 域 中 ,它 可 以综 合 几 种 聚 合 物 的优 良性 能 ,是 获 得 性 能 互 料 轧 染 分 析 影 响织 物
实验显示
转 化 率 随单 体 的 质 量 分 数 增 加 而 下 降 :随 引 发
剂 的 质 量 分 数 增 加 而 增 大 ;随 后 变 得 缓 慢 。 聚 合 所 需 时 间
c oat
阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的合成与性能研究

乳液 聚合 法 制 备 了聚 二 烯 丙基 二 甲基 氯 化 铵一 丙烯 酸
丁 酯一 甲基 丙 烯 酸 甲酯 ( P D MD AAC B A M MA) 乳液 ,
采 用单 因素 实验 法 分 别 考察 了引发 剂 用 量 、 反 应 温度
和 DMDAAC 用 量 对 乳 液 性 能 的 影 响 。 通 过 傅 里 叶 红
2 .陕西 科技 大学 教 育部 轻化 工 助剂化 学 与技术 重 点实 验室 , 陕 西 西安 7 1 0 0 2 1 )
摘 要 : 选 用 二 烯 丙基 二 甲 基 氯 化 铵 ( DMDAAC ) 与 丙烯 酸 丁 酯 ( B A) 、 甲基 丙烯 酸 甲 酯 ( MM A) 通 过 无 皂 耐候 性 , 是 皮 革 涂 饰 中 用 量 最 大 的 成 膜 剂 之 一 。 皮 革
外光谱 ( F T— I R) 、 动 态激 光光散射 ( D L S ) 、 透 射 电 镜
抓 面 等缺 陷 。 目前 皮革 中较 成熟 的 阳离 子涂 饰 剂一 般 为聚 氨酯 类或 阳离 子 酪 素乳 液 等 , 相对 成 熟 阳离 子 聚
丙烯 酸酯 乳液 的产 品 还 较少 , 但 目前 已有 相 关 研 究 报 道[ , 大部 分是 采 用 ( 甲基 ) 丙烯 酸二 甲基 氨 基 乙酯 等 为 阳离子 单体 , 在 外 加 乳 化 剂 的 条件 下 与 丙 烯 酸 酯 类
涂饰 通常 分 为封底 层 、 中层 和顶 层 3层 , 阳离 子 乳 液一 般用 于皮 革封 底 层 涂 饰 , 因为 皮 革 经过 染 色 加 脂 后 的 皮坯 表面 带负 电荷 , 如 果 皮 革 涂 饰 时直 接 采 用 阴离 子 材料涂 饰 , 会造 成 阴离 子材 料过度 渗 透导 致皮 坯 较 硬 、
保护胶体在高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合中的应用

保护胶体一般为水溶性高分子化合物,诸如聚乙 烯醇、 羟乙基纤维素、 聚乙烯吡咯烷酮、 聚( 甲基) 丙烯 它是合成聚醋酸乙烯酯乳液、 酸钠 ( KL4MG , 等, P4Q 乳液、 醋丙和苯丙乳液等的重要组成成分, 它制备的乳 液具有稳定性好、 乳胶粒粒径均匀、 凝胶少、 光泽好等 如合成聚醋酸乙烯酯 优点 R % S ! T 。但由于它的使用量大, 乳液时使用量可达到 2/ , 因而乳液耐水性很差。 长久 以来它只能合成低档乳液,很少用于性能要求较高的 纯丙及其改性乳液
用 <=> * % 型旋转黏度计, 使用 5 号转子, 在? ,./0 的转速下测定乳液的黏度。
!" $" % 乳液耐水性的测定
参照文献 @ 8 A 测定乳液胶膜的吸水率, 评价乳液的 耐水性。 在干燥洁净的表面皿中称取一定量的乳液,要求 干燥后膜的厚度为 B %$ " C "$ % D ..。成膜时先在室温 下干燥,待膜透明后在 #" 4 的电热鼓风干燥箱中烘 然后将膜揭起反面朝上继续烘 !; 2, 称得干膜的 !; 2, 质量 B !+ D 。 烘干的胶膜在 B !5 C ! D 4 的蒸馏水中浸泡, ;3 2 后将胶膜取出,用滤纸擦干表面的水分,立即称 量B !D, 为: 则胶膜的吸水率( #) ! * !+ ( %"") !+ 乳液胶膜的吸水率越大说明乳液耐水性越差。 #’
试验研究与应用
保护胶体在高固含量弹性 丙烯酸酯乳液聚合中的应用
范圣强 % ,范一波 ! ,曹瑞军 ! ,李长久 %
( 西安 *%""&)- !$ 西安交通大学理学院 . 西安 *%""&) ) %$ 西安交通大学材料科学与工程学院, 摘 要:为了降低高固含量弹性丙烯酸酯乳液聚合的凝聚率,选择了聚甲基丙烯酸钠作为丙烯酸酯乳液聚 合的保护胶体,研究了其用量对乳液聚合和乳液性能的影响,探讨了它对丙烯酸酯乳液的稳定机 理。 研究结果表明, 聚甲基丙烯酸钠增加了乳液聚合的稳定性, 其用量仅为 "$ !/ 就可使凝聚率降到 提高了乳液胶膜的耐水性; 保持了较低的乳液黏度。 "; 关键词:保护胶体;聚甲基丙烯酸钠;丙烯酸酯乳液 中图分类号: 0123"$ & ;013%2$ 33& 文献标识码:4 文章编号:%""* ’ )#&+ ( !""# , "% ’ """% ’ "3
丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展

专题与综述收稿日期:2009-10-09;修回日期:2009-11-10。
基金项目:广东省自然科学基金(9452840301003542);中山市科技计划项目(20092A203);电子科技大学中山学院科研启动基金(408YKQ04)资助。
作者简介:黄增芳(1976-),河南鹤壁人,博士,主要从事水性高分子胶粘剂和高分子复合材料等方面的研究。
E-mail :hzf105@ 通讯作者:瞿晓岳。
丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展黄增芳,谢辉,马军现,刘常坤,瞿晓岳(电子科技大学中山学院化学与生物系,广东中山528402)摘要:综述了国内外几种丙烯酸酯乳液聚合的制备方法,包括在可聚合乳化剂作用下的乳液聚合、核/壳种子乳液聚合、辐射乳液聚合及聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。
介绍了其在胶粘剂中的应用,并对其发展前景作了展望。
关键词:丙烯酸酯;可聚合乳化剂;核/壳种子;乳液聚合;辐射;聚氨酯中图分类号:TQ433.436文献标识码:A文章编号:1004-2849(2010)01-0053-050前言乳液聚合技术起源于20世纪早期,30年代用于工业生产,目前乳液聚合法已应用于高分子科学和技术等重要领域中。
在自由基聚合反应的四种实施方法中,乳液聚合与本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合相比有其独特的优点[1];乳液聚合可以综合几种聚合物的优良性能,是获得性能互补的复合材料的有效途径之一,越来越引起学术界和工业界的重视。
丙烯酸酯类树脂具有耐候性好、硬度高、涂膜光亮、耐热油性佳、耐臭氧性好和抗紫外线强等优点;而以乳液聚合为基础制备的水乳型丙烯酸酯胶粘剂是以水为连续相的,具有成本低廉、安全无毒和环境友好等特点,已成为近几年对水性胶粘剂的研究热点。
近年来,为了制得性能优良的聚丙烯酸酯乳液及其水乳型丙烯酸酯胶粘剂,相继开发了新的乳液聚合方法,其中可聚合乳化剂、核/壳种子、辐射以及聚氨酯(PU )/丙烯酸酯复配乳液聚合已成为国内外研究的热点领域。
无皂马来酸酐-苯乙烯-丙烯酸酯乳液施胶剂的研究

12 试 验仪 器 .
P- B I型 p H计 、 cua A clb电子天 平 , 国 S r u 德 at - o r u 公 司 ;T 1 2 0型涂 布机 , 西科 技 大学 机 电 is o S一—6 陕 学 院实训 研 发 中心 ; D 一 9型 旋转 黏 度计 , 海 昌 N J7 上 吉地 质仪 器 有 限公 司 ;P — O Z D lB电子式 无 贡纸 张平 滑度测 定仪 、P 10 Z 一 0 0型 耐破度 仪 、 L 3 0 Z 一 0 A纸与纸
欧化学试剂有 限公司 ; 无水碳 酸钠 , 分析纯 , 中国上海 虹光化工 厂 ; r 一 型玉米淀粉 , Yr 1 J 工业 级 , 青岛市晨 昱
() 3 核单体 的制备 : 在上 述 预乳液 中加入 1 { / 2弓 发剂, 拌 3 搅 0mi。 n () 4 壳单体 的 制备 : 核单 体溶 液升 温至 7 将 3℃ ,
施 胶 液 分 别 提 高 了 8 %、7 9 1%和 5 %。 8
关 键词 : 离子 ; 皂 ; 液 ; 聚 ; 纸 ; 胶 剂 阴 无 乳 共 张 施 中 图分 类 号 :Q 3 . 6 文献 标 识 码 : 文章 编 号 :0 4 2 4 (00 0 — 0 0 0 T 4 34 3 A 10 — 8 9 2 1 )9 0 5 — 5
中 国胶 粘 剂
一
2 1 9月 第 l 卷 第 9期 0 0年 9
Vo. 9 No9, e 2 0 11 . S p.01
5 一 0
CHI NA ADHESI VES
无皂马来酸酐一 乙烯一 苯 丙烯酸酯乳液施胶剂 的研究
王 帆 ,张光 华 ,费 菲 ,董 惟 昕 ,孙 卫 玲
钠 为 氧 化 还 原 型 引 发 剂 , 用 无 皂 种 子 乳 液 共 聚 法 合 成 了 一 种 阴 离 子 型 乳 液 施 胶 剂 ; 后 将 该 施 胶 剂 与 采 然
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究

聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究摘要:聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。
本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析,对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究,以供参考。
关键词:聚丙烯酸酯乳液聚合;功能性单体改性;复合改性1.聚丙烯酸酯乳液聚合1.1 乳液聚合的过程聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水(分散介质)。
乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团,使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散,形成小胶束,从而在引发剂的作用下进行自由基聚合,完成乳液聚合。
根据时间-转化率的关系,将乳液聚合过程分为四个阶段:分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。
在搅拌过程中,乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。
在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时,便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期,加入引发剂并升高温度,引发剂在水相中生成自由基,自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应,这个过程称为诱导期。
诱导期结束后,自由基引发聚合反应,生成乳胶粒,该过程称为乳胶粒生成阶段,乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中,自由基由水相进入乳胶粒,并引发聚合,乳胶粒便不断长大。
理论上,聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变,单体珠滴中的单体输送到乳胶粒,直到单体珠滴消失,这时反应只能消耗乳胶粒内的单体,随着单体浓度降低,反应速率不断下降。
但是现实中,由于存在体积效应,在乳胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺1.2.1 无皂乳液聚合无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂,其无残留乳化剂,产物的耐水性、电学性能、光泽度等较好。
无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用,从而反应稳定进行。
高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合的研究

高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合的研究随着环保要求的提高,聚合物专用添加剂技术不断发展,而其中高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合是一种最新的技术,它已经开始应用于聚合物工业中。
高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合是一种特殊的聚合物技术,它主要使用低黏度丙烯酸酯作为原料,以实现高固含量的聚合,从而达到一定的环保要求。
首先,在实施高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合前,必须要对原料、工艺参数、聚合方式等进行详细分析,并建立相应的模型,以便更好地实现高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合。
其次,在实施高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合时,必须采用合理的反应条件来保证聚合物的稳定性。
为此,在对原料进行混合时,可采用机械搅拌或高速搅拌的方式,以便获得更加准确的聚合物结构。
此外,在进行聚合过程时,可以采用低温高压聚合的方法,以实现高效率的聚合反应,使得聚合物具有更高的热稳定性和抗侵蚀性。
另外,为了使用高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合技术,必须控制聚合物体系中的组份和参数,确保聚合物具有良好的性能。
因此,在使用高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合技术时,需要考虑到不同原料的比例,确定出最佳的原料配比,以及控制聚合物体系的PH值和粘度指数,以便获得更加优良的聚合物性能。
因此,本研究旨在通过对高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合的研究,研究并优化聚合物结构,并建立出有效的工艺流程,以实现高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合技术的有效应用。
同时,本研究也将对聚合物的热稳定性和抗侵蚀性进行全面的检测,以评估聚合物的性能和用途。
本文从高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合技术的原理入手,结合工艺参数、原料配比及聚合条件等方面,为其应用提供了系统的研究结果,为聚合物材料提供了有效的技术支持。
综上所述,高固含量低黏度丙烯酸酯无皂乳液聚合技术是一种有效的聚合物技术,它可以有效满足聚合物产品在环保、性能上的要求,为聚合物材料的应用提供了有效的技术支持。
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22 引发 剂的 影响 .
量:
2 0 % 同含 量 :m - m0 10
—
的黏度 ,降低胶粒碰撞几率、增加沉淀阻力。因此 ,加入
—
式 () 1
保 护胶体可 以提高乳液体 系的稳定性。另外 , 乳液聚合 中,
也 可能 发生 丙 烯 酸 酯 类 单 体 向保 护 胶 大 分 子 的 化 学 接 枝 。 保 护胶 型 胶 粒 的结 构 如 图1 示 。 所
24
黧露 鬟 霜鬻
鬻 一 . 一 : 一一 一 一 .一 , 、 一 k 一一 .
一 。… 。 。 … …… 一
21 .. 3保护胶体对粒径的影响
正如上述保护胶体作用机理所 说 ,它能够有效地控制 乳胶粒尺寸、粒径分布 ,通过 实际测得 的乳液粒径和分布
红外光谱测定。
()D C 析 7 S分
表 1保 护胶 体 的用量 对聚 合和 乳液 性能 的影 响
采 用P 公司 的DA O D D C E IM N S 型差 示量热扫描仪进 行测
定 。 升 温 速 率 为 l cm n o/ i。 0 ()热 重 分 析 (G ) 8 T A 采 用美 国T 仪 器 公 司 的Q O G 对其 进 行 测定 , 温 速 A 5TA 升
C oatngs T i} echnol ogy
化 还 原 引 发 体 系 ,进 行 后 处理 ,再 保 温 3 i以 提 高 单体 粒尺寸 、粒径分布。 由于它大 的分子结构 ,它没有传统小 0m n 转化 率 ,最后冷 却至室 温用氨水 中和 至p 值 7 8 H - ,用3 0 分 子 乳 化 剂 的 向 表 面 迁 移 的 能 力 。 用保 护 胶 体 制 各 的 乳 0 目尼 龙 网 过 滤 出料 。
图1 保护胶 型胶 粒 结构 示意 图
聚 离 子层
保 护胶体 用量对乳液性能影响较大 ,通过实验表明 ,
用 保 护 胶 体 合 成 的 乳 液 其 稳 定 体 系 的 用 量 要 比 常 规 乳 化 剂合 成 的乳 液 用量 要 高 ,如 表 1 示 。 所
中烘干成膜后小心揭下 , 采用傅里叶红外光谱仪 F— R I I进行
()黏度 3
取一定量的乳液 , 用S B 1 使 N一 旋转黏度计 , 用5 选 号转
子 测 定 ,根 据 扭 矩 范 围 ,调整 其 转 速 ,测 定 乳 液 的 黏 度 。 ()附 着 力 4 按 G/ 8 34 1 8 在 木 板 上 制备 漆 膜 ,干 燥 1 B 4 9 .— 5 T 9 d O 以 上 , 用交 叉切 割 测 定 法 测 定 漆 膜 附 着 力 。 用 4 放 大 镜 倍 观 察漆 膜 损伤 状 况 。 1 最 好 ,5 最 差 。 级 级 ()粒 径 分 析 5 .. 2 采 用 马 尔文 nn Z 9 E 3 9 的 新 型 纳 米 粒 度 分 析 仪 2 1 保 护 胶 体 的 用 量 a oS 0 Z N 6 0 测 定 ,操 作 温 度 2 C 5c。 ()红外 光 谱分 析 6 将 乳 液 均 匀 地 涂 在 ~ 块 干 燥 洁 净 的玻 璃 板 上 ,在 烘 箱
度为1 cm n o/ i进行 测试 。 0
()其 他 性 能 9 光 泽 按 照 G M l 5 一 l 8 测 定 ; 耐 水 按 照 G/ B 4 8 7 9 BT
从 表 1 以看 出随 着 保 护胶 体 用 量 增 加 , 乳 液 稳 定 性 可
提高 ,外观清透 ,而保护胶体亲水性太强 ,用量增加耐水 性降低 ,所以涂膜 吸水率增 加。但是保护胶体 用量也不能
性降低 ,外观较差 ,另外涂膜光泽也会下 降,这是 因为乳
液 中起 分 散 作 用 的 保 护胶 降低 ,乳 胶 粒 粒 径 变大 ,乳 液 较
白,涂膜 光泽下降。综合考虑本实验选 用的保护胶体最佳
用量为8( % 占单 体 的 质 量 分 数 ) 。
保 护胶体是一种水溶性高聚物 ,它可 以有效控 制乳胶
双 电
,
()凝聚率的测定 2
聚 合 反 应 结 束 后 ,将 乳 液 用 30 0 目的 尼 龙 滤 布过 滤 后 , 小 心 收 集 滤 渣 及 搅 拌 器 、烧 瓶 中 的凝 聚 物 , 洗 后 于 6 c 水 0 c 烘 箱 中烘 干 至 恒 质 量 后 称 量 ,计 算 其 占单 体 总 量 的 百 分 率。
液与传统乳化剂制备的乳液相 比 ,前者 在乳 液的流动性 、 乳液的稳定性、乳液 的初 粘性 、涂膜的拉伸强度和抗龟裂
性 等 方 面 具 有 很 大 的 优越 性 。保 护 胶 体 - 部 分 被 吸 附 存
14 性 能测 试 .
( )固 含 量 的测 定 1
乳 胶 粒 表 面 上 ,一 部 分 溶 解 在 水 相 中。 被 吸 附 的 保 护 胶体 称 取 1~2 乳 液 ( 于 已 知 质 量 的玻 璃板 ( 上 ,在 6 在 乳 胶 粒 表 面 形 成 一 定厚 度 的双 电层 ,可 阻 碍 乳 胶 粒 碰撞 g 册) 船) 0 c 烘 箱 内 烘 至 恒 质 量 ,取 出 称 质 量 ( ) C ,按 式 () 算 固含 1计 而 发 生 聚集 ;溶 解 在 水 相 中的 保 护 胶体 可增 大聚 合 物 乳液
太 低 ,用 量 少 ,乳 胶 粒 间 电荷 的作 用 力下 降 ,使 乳 液 稳 定
4 9 .—2¨ 测定 ;硬度按照G/ 3 —1 9  ̄ 定。 8 31 0 5 D BT 1 2 3 i 7 9
2 结 果 与讨 论
21 保 护胶 体 的影 响 .
211保 护 胶体 的作 用机 理 ..