丙烯酰胺共聚物乳液增稠剂的合成及性能研究_王飞
高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用
理论探讨第41卷第2期皮革与化工Vol.41No.22024年4月LEATHER AND CHEMICALSApr.2024收稿日期：2024-03-16作者简介：陈华（1967-），男，汉族，毕业于成都科技大学，从事皮革化学品的研发工作30余年。
闵峰（1977-），男，汉族，巴克曼实验室化工（上海）有限公司皮革技术部技术经理，研究方向：皮革前段及复鞣材料应用。
高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用陈华，闵峰（巴克曼实验室化工（上海）有限公司，上海201707）摘要：探索合成固含量在50%以上的丙烯酸酯乳液，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈，丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等为混合单体，以K 12和S-90作为复合乳化剂，以过硫酸铵为引发剂制取聚丙烯酸酯乳液。
通过改变预乳化的水量及控制条件、引发剂的用量、固含量的高低等条件进行多组实验，以探索各影响因素对乳液性能的影响，并筛选其最佳合成条件。
实验还通过在乳液聚合完成之后，通过加入氧化还原体系引发剂，来处理乳液中的残留单体，筛选出各体系下氧化剂和还原剂的最佳用量比。
实验发现采用还原剂FF6M 和70%叔丁基过氧化氢氧化还原体系，当FF6M 占乳液质量的比值约为0.2%，70%叔丁基过氧化氢占乳液质量的比值约为0.2%时，效果最佳。
关键词：乳液聚合；聚丙烯酸酯乳液；氧化还原中图分类号：TQ433.4+36文献标识码：A文章编号：1674-0939（2024）02-0022-04The Synthesis of the Polyacrylic Emulsionwith High Solid ContentCHEN Hua,MIN Feng(Buckman Laboratories (Shanghai)Chemicals Co.,Ltd.,Shanghai 201707,China )Abstract:Acrylic adhesive with solid content over 50%was synthesized by using MMA,EA,AA,ST,AN,BA,2-Ethylhexyl acrylate as mixed monomers,K 12and S-90as complex emulsifier,ammonium persulfate as initiator.By changing the amount of water and control conditions of pre-emulsification,the amount of initiator,the level of solid content and other conditions,the paper explored the influence of various factors on the properties of emulsion,and screened the best synthesis conditions.After the emulsion polymerization,the experiment also added redox system initiator to deal with the residual monomer of the acrylic emulsion,and screened out the best use ratio of oxidizing and reducing agents in the various systems.Taking FF6M and TBHP-70oxidation and reduction system,the best results were obtained when the ratio of FF6M to the emulsion mass was about 0.2%and that of 70%tert-butylhydrogen peroxide was about 0.2%.Key words:polymerization;acrylic emulsion;oxidation and reduction 高固含量低黏度(300~1000mPa ·s)聚合物乳液与固含量40%~50%以下通常的乳液相比，具有生产效率高、运输成本低、成膜干燥快、运输及储存成本低以及对环境污染小等优点，因此高固含量丙烯酸乳液广泛应用于工业领域，如压敏胶黏合剂、纸张复合胶黏剂、塑木复合胶黏剂、木材胶黏剂、建筑胶黏剂、纺织及皮革胶黏剂、汽车胶黏剂等，具有广阔的发展前景[1，2]。
(完整)羟甲基丙烯酰胺
产品一：产品名称：N―羟甲基丙烯酰胺水溶液(NMA—48)英文名 N—Methylol Acrylamide分子式：CH2CHCONHCH2OH分子量：101。
1一、产品说明NMA是一种特殊的单体,其分子结构中含有两个官能团，即乙烯基和羟甲基.通过乳液聚合或溶液聚合NMA 可与多种乙烯基单体进行共聚，得到热塑性聚合物。
这种聚合物的大分子链上有羟甲基侧基,在一定条件下会发生自交联,因此不需要另外加入交联剂便可以得到交联结构的聚合物。
NMA共聚物的交联，在常温干燥时即可进行，添加催化剂或加热可提高交联速度，多种物质被发现能有效地促进交联.NMA中的羟甲基能进行许多反应，如在一定条件下可与丙烯酰胺、醇、酚、对苯二酚及磷酸等反应，有些反应已被有效地利用。
本公司根据客户的不同需要，生产了N-羟甲基丙烯酰胺48%水溶液（普通型）、超低游离醛N-羟甲基丙烯酰胺48％水溶液（超低醛型）二种型号的单体。
其中普通型使用方便、经济，超低醛型适合于对游离甲醛要求高的产品。
三、用途NMA是一种重要的化工原料, 广泛应用于各种合成高聚物中, 如涂料、粘合剂、造纸助剂等。
NMA在化学工业和科学研究中具有巨大的应用潜力.四、包装NMA水溶液为塑料桶包装,每桶净重200KG或1000KG。
五、贮存与使用于阴凉处保存,远离热源，避免强光照射。
热和光会引发NMA聚合，尤其是在有酸或金属杂质存在的情况下。
NMA水溶液在低于–10℃时，会产生结晶，可用温水浴慢慢加热使结晶溶解，这并不影响NMA质量和性能,贮存温度超过28℃以上的情况应尽力避免.即使在理想的贮存条件下，NMA最好不要超过三个月的贮存期.当桶内NMA溶液可能受到外来物质污染时，不应该打开盖子。
抽取或盛装NMA溶液的器具必须清洁，避免受杂质污染，取完一次用量后应迅速拧紧盖子。
六、安全与卫生本品不燃不爆,有毒，切勿吞服及吸入，接触皮肤后立即用水冲洗.产品二：产品名称：固体N-羟甲基丙烯酰胺（NMA—98）分子式 :CH2CHCONHCH2OH分子量：101。
亚硫酸氢钠引发丙烯酰胺聚合反应的研究
Abstract本发明涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法，包括以下步骤：(1)配制一定浓度的丙烯酰胺水溶液；(2)加入预先配制好的NaHSO3溶液和MRn溶液，在混合溶液中，丙烯酰胺浓度为8-16%，NaHSO3浓度为0.010-0.075%，MRn浓度为1.0×10-4-1.5×10-3mol/L，其中M为Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Ni2+或Co2+，R为SO4 2-、Cl-或CH3COO-，n为1或2；(3)在20℃-50℃温度下，于空气氛中静置反应至少2小时；(4)用无水乙醇或丙酮沉淀产物。
该方法克服了传统氧化还原引发体系的弊端，简化了聚丙烯酰胺的制备方法。
CN1176125CChinaDownload PDF Find Prior Art SimilarOther languagesEnglishInventor胡星琪李富生Current AssigneeSouthwest Petroleum UniversityPriority to CNB021137676A2003-02-19Publication of CN1397571A2004-11-17Application granted2004-11-17Publication of CN1176125C2022-05-21Anticipated expirationStatusExpired - Fee RelatedInfoCited by (2)Legal eventsSimilar documentsPriority and Related ApplicationsExternal linksEspacenetGlobal DossierDiscussDescription用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法技术领域本发明涉及一种新的丙烯酰胺的聚合方法，特别是涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法。
乳液聚合方法在材料制备上的应用
乳液聚合⽅法在材料制备上的应⽤聚合⽅法在材料制备上的应⽤及发展材料的合成与制备⾸先是单体通过聚合反应合成聚合物，然后通过相应的加⼯⼯艺制备成所需的材料或产品。
聚合反应常需要通过⼀定的聚合⽅法来实施，根据聚合物的性能指标以及应⽤环境条件等要求，常⽤的聚合⽅法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合以及固相聚合、熔融聚合、界⾯聚合等等，不同的聚合反⽅法有不同的⼯艺及设备要求，所得的聚合物产物在纯度、分⼦量、物态及性能等⽅⾯也各有差异。
如本体聚合体系中仅有单体和引发剂组成，产物纯净后处理简单，可直接⽤模板模具成型，如有机玻璃的制备；溶液聚合是将单体和引发剂均溶于适当的溶剂中的聚合⽅法，体系得粘度较低，具有传热散热快、反应条件容易控制，可避免局部过热，减少凝胶效应等特点适应于聚合物溶液直接使⽤的场合，如涂料、胶粘剂等；悬浮聚合是单体以⼩液滴状悬浮在⽔中进⾏的聚合⽅法，，其特点是以⽔作为反应介质，为了让⾮⽔溶性的单体能在⽔中很好地分散需要使⽤分散剂，所以悬浮聚合体系⼀般由单体、油溶性引发剂、分散剂以及⽔组成，悬浮聚合的产物⼀般以直径为0.05~2mm的颗粒沉淀出来，后处理简单⽅便⽣产成本低，但产物中常带有少量分散剂残留物；乳液聚合是在乳化剂的作⽤下，单体分散在⽔中形成乳液状态的聚合⽅法，体系由单体、⽔溶性引发剂、乳化剂和⽔组成，由于是以⽔为介质，具有环保安全、乳胶粘度低、便于传热、管道输送和连续⽣产等特点，同时聚合速度快，可在较低的温度下进⾏聚合，且产物分⼦量⾼，所得乳胶可直接⽤于涂料，粘结剂，以及纸张、织物、⽪⾰的处理剂等众多领域，乳液聚合因其⽣产过程中安全、环保等特点深受⼈们的⼴泛重视，下⾯主要以乳液聚合为例就聚合⽅法在材料制备上的应⽤及进展进⾏概述。
⼀、乳液聚合法的特点：1、乳液聚合的优点：以⽔为分散介质价廉安全。
乳液的粘度低，且与聚合物的分⼦量及聚合物的含量⽆关，这有利于搅拌、传热及输送，便于连续⽣产；也特别适宜于制备粘性较⼤的聚合物，如合成橡胶等。
室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
第51卷第2期 2021年2月涂料工业PAINT &COATINGS INDUSTRYVol. 51 No. 2Feb. 2021室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究马昕宇'，石熠徐军 1(1.天津大学化工学院，天津300350;2.沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳110000)摘要:采用半连续种子乳液聚合法，改性异构十三醇醚(H-606)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配，以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，叔碳酸乙烯酯(VeoValO)为改性单体，乙酰乙酸烯丙酯(AAA)与己 二胺(HDA)为复配交联剂，合成了 AAA-HDA/VeoValO改性丙烯酸酯乳液。
研究了 AAA加料时间、AAA-HDA配比、AAA与VeoValO用量对乳液性能的影响。
结果表明：AAA参与共聚合，并在室温下 与HDA发生失水自交联反应；当AAA进料时间为单体滴加20%时、AAA用量为总单体质量的2%、m(AAA):m(HDA)=5:2、VeoVal0用量10%时，乳胶膜吸水率从14.76%降至8. 13%，拉伸强度达 到2. 90 MPa，断裂伸长率为493. 86%，乳胶膜耐水白能力大幅提高(AL由88. 5降至7.丨）。
关键词：乙酰乙酸烯丙酯;叔碳酸乙烯酯；自交联;丙烯酸酯乳液中图分类号:TQ630. 1文献标识码：A文章编号：0253-4312(2021)02-0008-08doi：10. 12020/j.issn.0253-4312. 2021. 2. 8Synthesis and Properties of Self-Crosslinking Acrylic Latex at RoomTemperatureMa Xinyu1,Shi Yi2,Xu Jun2(1.School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300350, China;2.College ofMaterials Science and Engineering,Shenyang University of Chemical Tech n ology,Shenyang110000, China;)Abstract：Allyl acetoacetate/-vinyl versatate(AAA/VeoValO)modified acrylate latex was prepared by means of semi-continuous seed emulsion polymerization with methaciylic acid(MAA) as the functional monomer,vinyl versatate(VeoValO)as modifying monomer,Allyl acetoacetate (AAA)and hexamethylene diamine (HDA)as compound crosslinking agent,sodium dodecyl sulfate(SDS)and modified isotridecyl alcohol polyoxyethylene ether(H-606) as mixed emulsifiers.The effects of AAA feeding time,AAA-HDA ratio and AAA,VeoValO dosage on the latex performance were studied.The results showed that AAA participated in a copolymerization and undergone a dehydration self-crosslinking reaction with HDA at room temperature.When the AAA feeding time was 20%of the monomer dropping time,AAA=2wt% ,m(AAA) •m(HDA)=5- 2, VeoVal0=10wt%,the water absorption of latex film decreased from 14. 76%to 8. 13%,the tensile strength reached 2. 90 MPa,the elongation at break was493. 86%,and the whitening resistance of the latex film was greatly improved(AL was reduced from 88. 5 to7. 1).Key words：allyl acetoacetate;vinyl versatate;self-crosslinking;acrylic latex **通信联系人马昕宇等:室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究水性丙烯酸酯材料具有低毒、低污染的特性，但 其耐沾污性、耐水性、耐候性、耐化学性较差,且热黏 冷脆，限制了其应用范围[|-31。
无皂种子乳液聚合制备新型增稠剂
Material Sciences 材料科学, 2013, 3, 35-39doi:10.12677/ms.2013.31007 Published Online January 2013 (/journal/ms.html)Synthesis and Charaterized of Thickener by Soap-Free andSeeded Emulsion Polymerization*Runmiao Yang, Yuhai Liu, Yaoyao Deng, Lei Huang, Yingying QinDepartment of Material Engineering, Jiangsu Teachers University of Technology, ChangzhouEmail: yangrunmiao@Received: Dec. 7th, 2012; revised: Dec. 24th, 2012; accepted: Dec. 29th, 2012Abstract: A kind of acrylates copolymer thickener was prepared by soap-free and seeded emulsion polymerization. In order to obtain functional polymer latex particles with clean surface and with surface carboxyl groups, Poly (sty-rene-methacrylic acid) (P (St-MAA)) seed particles with the diameter of 250 - 300 nm were synthesized via soap-free emulsion polymerization. Then the seeded emulsion copolymerization of ethylacrylate (EA), lauryl methlacrylate (LMA), St and MAA onto the seed particles were performed in the absence of emulsifier. The content of LMA effected for the particles size and the stability of the emulsion was studied. The thickening performance of this polymer latex was quite good with the high thickening performance, good suspension ability, good transparence and easy to use. The factors of the copolymerization and the properties of the emulsion were discussed. Its structure and morphology were characterize by fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and transmission electron microscope (TEM). Keywords: Thickener; Soap-Free and Seeded Emulsion Polymerization; Acrylic Acid; Lauryl Methlacrylate无皂种子乳液聚合制备新型增稠剂*杨润苗，刘玉海，邓瑶瑶，黄磊，秦莺莺江苏技术师范学院，材料工程学院，常州Email: yangrunmiao@收稿日期：2012年12月7日；修回日期：2012年12月24日；录用日期：2012年12月29日摘要：采用无皂种子乳液聚合方法制备了一种新型丙烯酸酯共聚物增稠剂。
丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物 熔点
丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物熔点丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（简称PAMPS）是一种高分子化合物，具有广泛的应用领域。
对于这种共聚物来说，熔点是一个重要的物理性质，它可以反映共聚物的热稳定性和结晶行为。
以下将详细介绍PAMPS的熔点以及与之相关的内容。
一、PAMPS的基本概述PAMPS是由丙烯酸、2-丙烯酰胺和2-甲基丙磺酸三种单体通过聚合反应制得的共聚物。
它具有良好的溶解性、吸水性和离子交换性能，可用于水处理、纺织品增稠剂、润滑剂、油田开发等领域。
二、PAMPS的熔点关于PAMPS的熔点，需要注意的是，PAMPS属于非晶态聚合物，没有明确的熔点。
在固态下，PAMPS会经历玻璃化转变，而不是像结晶聚合物那样有一个确定的熔点。
因此，在常规条件下，我们无法测量到PAMPS的熔点。
三、玻璃化转变温度虽然无法测量到PAMPS的熔点，但可以通过测定其玻璃化转变温度来了解其固态特性。
玻璃化转变是非晶态聚合物在温度上发生的一种物理转变，表现为由硬脆的状态转变为柔软的状态。
对于PAMPS而言，其玻璃化转变温度通常在100-150摄氏度之间。
四、影响熔点的因素尽管PAMPS没有明确的熔点，但仍有一些因素可能会影响其固态性质和熔融行为。
1.共聚物组成：不同单体比例的PAMPS共聚物可能具有不同的熔融性质，比如丙烯酸和2-丙烯酰胺的比例变化。
2.分子量：分子量对PAMPS的熔点也有一定影响，通常较高的分子量意味着较高的熔点或玻璃化转变温度。
3.结构杂乱度：共聚物结构的杂乱程度也会影响其固态性质。
较高的结构杂乱度可能导致较低的玻璃化转变温度。
五、其他性质和应用除了熔点外，PAMPS还具有一些重要的性质和应用：1.水溶性：PAMPS具有良好的水溶性，在水中形成高分子量的胶体溶液。
2.离子交换性：PAMPS中的甲基丙磺酸基团使其具有离子交换性能，可用于水处理和离子交换树脂。
3.温敏性：在一定温度范围内，PAMPS具有温敏性质，可以通过温度的调节改变其溶解度和凝胶状态。
高分子化学实验指导书--2013.1
实验一聚丙烯酰胺的制备一、实验目的1. 了解自由基聚合的基本原理；2. 掌握丙烯酰胺水溶液聚合的原理和方法；二、实验原理溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当的溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。
与本体聚合相比，溶液聚合体系粘度小，传质和传热容易，聚合反应温度容易控制，不易发生自动加速现象。
而且由于高分子浓度低，不易发生向高分子的链转移反应，因而支化产物少，产物分子量分布较窄；缺点是单体被稀释，聚合反应速率慢，产物分子量较低，而且如果产物不能直接以溶液形式应用，还需增加溶剂分离与回收后处理工序，加之溶液聚合的设备庞大，利用率低，成本较高。
溶液聚合在工业上常用于合成可直接以溶液形式应用的聚合物产品，如胶粘剂、涂料、油墨等，而较少用于合成颗粒状或粉状产物。
聚丙烯酰胺(PAM)外观是白色固体，易吸附水分和保留水分，可以任意比例溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃。
聚丙烯酰胺水溶液粘度随浓度的增加而急剧上升，浓度超过10%时就形成凝胶体。
聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子材料，目前广泛应用于造纸、选矿、油田开发、污水处理等。
本实验是采用丙烯酰胺在过硫酸铵的引发下合成聚丙烯酰胺，反应方程如下：CH2=CHCONH2[CH2CHCONH2](NH4)2S2O8nn随着反应的进行，分子链增长，当分子链增长到一定程度，即可通过分子间的相互交替形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
三、仪器与试剂1. 仪器恒温水浴1套电动搅拌器1套量筒（10mL）1个分析天平1台烧杯（50mL、100mL）各1个2. 试剂丙烯酰胺10.0 g过硫酸铵0.050g四、实验步骤1. 在250mL 烧杯中加入10g 丙烯酰胺和80mL 蒸馏水，搅拌溶解。
2. 再把烧杯置于恒温水浴中，慢慢搅拌升温至60℃，准确称取0.050 ± 0.001g 过硫酸铵，用10mL 蒸馏水溶解，然后倒入100mL 烧杯中，反应0.5～1h ，冷却，出料，观察所得产品的外观。
环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究
《科技文献检索》课程设计文献检索与综述题名:环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究英文题名:姓名:学号: 1020301127班级: BD化工101得分:指导教师:20 年月日盐城工学院图书馆文献检索教研室制环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究摘要：采用半连续种子乳液聚合方法制备了环氧改性丙烯酸乳液,研究了乳化剂的种类和用量,引发剂的用量,丙烯酸类单体和环氧树脂E-44用量对乳液性能和涂膜性能的影响.研究表明非离子型乳化剂OP-10和十二烷基苯磺酸钠复合使用,用量为4·5%,引发剂用量0·5%,E-44环氧树脂用量为8%,官能团单体用量为3%,合成环氧改性丙烯酸乳液,其各项性能符合国家标准.关键词：环氧改性;丙烯酸乳液;乳液聚合引言丙烯酸树脂在高分子聚合物领域有着十分重要的地位.丙烯酸酯类聚合物乳液因其优异的黏结性、耐候性、成膜性、保光保色性和力学性能等优点,被广泛应用于建筑的外墙用乳胶漆[1-2].但丙烯酸树脂存在附着力和耐水性差,低温变脆,高温发粘等缺点.因此为了提高性能,有必要对其改性.目前,有机硅改性丙烯酸,有机氟改性丙烯酸和聚氨酯改性丙烯酸有大量研究,而环氧改性丙烯酸的研究主要停留在油溶性阶段.环氧树脂具有优异的附着性和防腐蚀性,耐化学品性,热稳定性等性能,来源方便,价格便宜,应用广泛[4-5].为了结合二者的优点,实验用乳液聚合的合成方法,得到环氧改性丙烯酸乳液.正文1实验部分1.1主要原料丙烯酸丁酯(BA),化学纯;甲基丙烯酸甲酯(MMA),化学纯;苯乙烯(St),化学纯;丙烯酸(AA),化学纯;丙烯酰胺,化学纯;丙二醇,化学纯;过硫酸钠(Na2S2O8),化学纯;碳酸氢钠(Na-CO3),化学纯;OP-10,化学纯;十二烷基硫酸钠(SDS),化学纯;以上均为沈阳国药集团药品;环氧树脂E-44,无锡树脂厂,工业品;十二烷基苯磺酸钠(DBS),德国进口分装,化学纯;去离子水.1.2环氧改性丙烯酸乳液的合成第一步:预乳化.称取一定量的OP-10和DBS,加入去离子水中,搅拌溶解,得到复合乳化剂溶液.取复合乳化剂溶液的一半,加入到250mL四口烧瓶中.将环氧树脂溶解在丙烯酸类混合单体中,加入到四口烧瓶中,高速搅拌,制得预乳液,备用.第二步:种子引发.取预乳液的1/10,和剩余复合乳化剂溶液混合,加入到四口烧瓶,并加入适量的碳酸氢钠.缓慢升温,并搅拌.升温到50℃,加入过硫酸钠溶液的1/2.温度升到80(±1)℃,体系出现蓝相,种子引发完毕.第三步:壳层聚合.待蓝相出现以后,维持反应温度,通过恒压滴液漏斗缓慢滴加剩余预乳液,在2~3h内滴完,在这期间定时滴加剩余引发剂溶液.待预乳液滴加完毕,保温1h.冷却降温至40℃,过滤,滴加少量氨水,调节pH值至7.1.3性能测试①乳液的固含量按照GB/T1925-1979测定,乳液粘度按照GB/T1723-93测定,乳液稳定性按照GB/T6753.3-1986测定,附着力按照GB/T9286-1998测定,铅笔硬度按照GB/T6739-2006测定,柔韧性按照GB/T1731-1993测定,耐水性按照GB/T1733-93测定,吸水率按照化工行业标准HG2-1612-1985测定.②凝胶率:反应结束后,将乳液用100目分样筛过滤,收集滤渣及反应器、搅拌器上的凝聚物.所有的凝聚物用自来水反复洗涤后于100℃左右烘干至恒重,按下列公式计算凝胶率X：式中:W1为烘干后凝聚物质量;W2为单体总质量.③转化率:在反应过程中,定期从反应体系中取出试样约1·50~2·00g,加入2滴1%的对苯二酚水溶液,然后在100℃干燥,至恒重.式中:M0为所取乳液的质量;M1为所取乳液烘干后的质量;N1为聚合物配方中不挥发组分的质量分数;N2聚合物配方中单体的质量分数.④稀释稳定性:在10mL试管中加入2mL乳液,加入8mL去离子水,摇匀后盖严,恒温静置48h后观察有无分层和沉淀.⑤耐酸性和耐碱性:将试样的2/3分别浸入3%盐酸和3%氨水溶液中,24h后取出,放置在空气中自然干燥,观察其表面是否均匀致密,有无龟裂纹和起泡现象.要求3个试样中至少有2个合格.⑥涂膜干燥时间的测定:表干时间的测定用指触法.以手指轻触涂膜表面,无漆粘在手上,则涂膜表面干燥.实干时间的测定用压滤纸法.在涂膜上放一片定性滤纸(光滑面接触漆膜),滤纸上放一个200g砝码,同时开动秒表,经30s后,移去砝码,将样板翻转或在背面用手指弹几下,滤纸自由落下,滤纸纤维不被粘在涂膜上,则涂膜实际干燥.2结果与讨论2.1乳化剂对乳液聚合和乳液性能影响2.1.1乳化剂复配对乳化效果的影响实验研究了OP-10和SDS复配,OP-10和DBS复配对乳液聚合的影响.实验表明非离子型的乳化剂OP-10和阴离子型的SDS复配不能提供理想的乳化效果.OP-10和SDS的比例为2:1,用量从2·5%到5%,都不能使混合单体乳化而形成稳定的胶束,导致种子引发困难.而OP-10和DBS的比例为2:1,用量从3%到5%,都能提供很好的乳化胶束,使种子引发容易.因此,实验选择OP-10同DBS复配乳化剂.2.1.2复配乳化剂用量对乳液的影响研究选择的复配乳化剂用量对乳液合成的影响.表1是BA用量44%,MMA用量22%,St用量20%,AA用量2%,丙烯酰胺用量1%和环氧树脂E-44用量6%,改变OP-10和DBS用量的实验结果.改变OP-10和DBS用量的实验结果从表1中可知,复合乳化剂用量对乳液聚合产生显著影响.当复合乳化剂用量在2%~3%时,乳液的凝胶率达到5%左右,转化率偏低.随着乳化剂用量增加,达到4·5%时,凝胶率最低,为1·2%,转化率超过99%.乳化剂用量继续增加,超过6%,凝胶率随之增大,转化率随之减少.乳液的粘度和涂膜吸水率随着乳化剂用量增大而增大.这是由于过多的乳化剂导致乳胶粒子增多,粒径变小,表面能增大,在搅拌的作用下,粒子间相互碰撞更容易形成大颗粒粒子,生成凝胶.综合考虑,复合乳化剂最佳用量为单体用量的4·5%.2.2引发剂用量对乳液的影响表2是BA、MMA、St、AA、丙烯酰胺和环氧树脂E-44用量同表1,OP-10和DBS 用量为4·5%,改变引发剂Na2S2O8用量的实验结果.改变引发剂Na2S2O8用量的实验结果由表2可知,引发剂的用量对乳液聚合产生显著影响.当引发剂用量从0·3%增加到0·5%,乳液的凝胶率降低,转化率提高.这表明引发剂用量不足,无法产生足够的自由基,引发聚合反应慢,生成的粒子粒径大,容易生成凝胶,转化率降低.引发剂用量继续增加,达到0·9%时,凝胶率增大,转化率降低.这表明,引发剂用量过多,短时间生成自由基多,反应速率增大,反应剧烈,容易发生自加速反应,体系热量散发慢,产生爆聚.因此,引发剂的最佳用量为单体用量的0·5%.2.3反应温度对乳液的影响表3是BA、MMA、St、AA、丙烯酰胺和环氧树脂E-44用量同表1,OP-10和DBS 用量为4·5%,Na2S2O8用量为0·5%,改变反应温度的实验结果.改变反应温度的实验结果由表3可见,反应温度在70℃以下,单体参与聚合反应困难.这有两方面原因,一是引发剂过硫酸钠的分解温度超过了70℃,在低于此温度下不能提供足够聚合反应的自由基;二是低于此温度无法提供打开混合单体分子链链端的能量.反应温度达到90℃时,凝胶率增大,转化率降低.因为引发剂分解速率增大,自由基生成多,聚合反应剧烈,热量无法散发,容易产生凝胶甚至爆聚.因此,实验的反应温度控制在80℃左右.2.4软硬单体比例对乳液性能的影响成膜物质的性质决定了涂料的机械性能.乳液易于涂刷,成膜后附着力强,有柔韧性和硬度.选用丙烯酸丁酯为软单体,甲基丙烯酸甲酯为硬单体,并且用部分苯乙烯代替甲基丙烯酸甲酯,增加树脂的强度;功能单体为丙烯酸和丙烯酰胺.表4是丙烯酰胺和环氧树脂E-44用量同表1,OP-10和DBS用量为4·5%,Na2S2O8用量为0·5%,改变软单体(MMA和AA)与硬单体(BA和St)质量比的实验结果.改变软单体(MMA和AA)与硬单体(BA和St)质量比的实验结果由表4可知,凝胶率和转化率无大的波动,软硬单体的比例主要影响涂膜的成膜温度.成膜温度高,施工的环境条件要求苛刻,不便于施工.成膜温度低,机械性能差,温度稍高时涂膜发粘.实验表明,软硬单体比例为1:1时,成膜温度为25℃,机械性能好,便于施工.环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究2.5环氧树脂用量对乳液性能的影响环氧树脂的用量决定了涂膜的交联程度,并影响乳液的稳定性.表5是BA,MMA,S,tAA,丙烯酰胺用量同表1,OP-10和DBS的用量为4·5%,Na2S2O8用量为0·5%,改变环氧树脂E-44用量的实验结果.随着环氧树脂含量的增加,涂膜的吸水率下降,交联度增加,耐水性增强;凝胶率和转化率先下降后增加,这是环氧树脂和丙烯酸酯发生交联反应,改善了体系的稳定性,并使转化率得到了提高.但环氧树脂用量继续增大,凝胶率增大,转化率降低,乳液粘度下降,吸水率增大,涂膜的综合性能下降.实验表明,环氧树脂最佳用量为8%.2.6乳液性能和成膜性能的检测表6是在优化条件下合成乳液的性能检测结果,即OP-10和DBS的用量为4·5%,Na2S2O8用量为0·5%,软单体(MMA和AA)与硬单体(BA和St)质量比为1:1,环氧树脂E-44用量为8%.各项检测结果均符合国家标准.结论1)采用预乳化的半连续种子乳液聚合可制得稳定性好,凝聚率低,转化率高,耐水性好的环氧改性丙烯酸乳液.2)实验结果表明,在反应温度为80(±1)℃,引发剂用量为5%,乳化剂为OP-10和DBS按照2:1的比例复合,用量为4·5%,功能单体为3%,环氧树脂E-44的用量为8%,软硬单体的比例为1:1的情况下,合成环氧改性丙烯酸乳液,其综合性能优异,达到国家标准.(来源：中国环氧树脂与固化剂网作者：刘万鹏，张爱黎)。
DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究
93科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术1 引言1.1课题的背景和意义聚丙烯酰胺(PAM)为一种线型高分子聚合物,具有优良的增稠絮凝、沉降、过滤增粘、助留、净化等多项功能。
P AM 本身能延伸出许多重要的下游产品,在石油、造纸水处理、纺织等许多行业中用途日益广泛,对国民经济的发展起到良好的推动作用。
它在精细化工领域的开发日渐活跃,具有广阔的发展前景。
分子量大小是聚丙烯酰胺的主要性能指标之一。
高分子量聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂,中等分子量的主要用作纸张的干强剂,低分子量的用作分散剂。
其中高分子量的聚丙烯酰胺的絮凝剂作用普遍受到人们的关注。
我国无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂大体维持在年均10%的增长速度。
改革开放以来,我国工业取得高速发展的同时,我国的环境污染也越来越严重,近年来随着可持续发展战略的全面实施和人们生活水平的提高,人们越来越注重环保和生活质量,污水的处理也越来越受到人们的广泛的关注。
由于我国污水处理量大,对絮凝剂的需求也非常大,而我国产品质量却不高,大部分都需要进口,国外产品高昂的价格限制了我国环境的健康发展。
鉴于此,开发出新技术,新工艺,高效无毒,产品质量高,效果好,成本低的产品,对于提高我国水处理能力具有十分现实的意义。
本研究的主要内容为:以丙烯酰胺和N ,N -二甲基胺基丙基-甲基丙烯酰胺为单体,采用水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺。
采用工业污水对阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能进行评价。
1.2阳离子型聚丙烯酰胺的制备方法阳离子聚丙烯酸胺是聚丙烯酰胺的一种衍生物,是对污水处理有优良效果的阳离子型高分子絮凝剂。
目前合成方法主要有两大类:一是聚丙烯酰胺的阳离子改性法；二是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚法。
共聚法和改性法的生产工艺各有优缺点,共聚工艺具有反应相对容易,产品的阳离子度控制准确,可以合成出阳离子度较高的产品,合成工艺的选择范围广的优点,缺点是产品分子量相对低,某些阳离子单体的价格高,需要共聚单体的储藏设备。