聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液及其乳液聚合制备的研究
醋酸乙烯酯的乳液聚合
一、实验目的
1.掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法 2 了解乳液聚合的配方及乳液中各组份的作用。
二、反应原理
聚醋酸乙烯乳胶广泛应用于建材，纺织，涂料等领域，主要作为胶粘剂使用.。这 种用途要求其具有较好的粘接性，且粘度低，固体含量高，乳液稳定。用一般乳液聚 合的一次加料方法很难做到。通常采用种子聚合方法，即分两步加料反应。第一步加 入少许（如约1/3,1/5,1/10）的单体、引发剂和乳化剂进行予聚合反应，可生成颗 粒很小的乳胶粒子，即种子。第二步，继续滴加单体或乳化剂单体、引发剂，在一定 的搅拌条件下使其在原来形成的种子上继续长大，由此得到乳胶粒子，不仅粒度较大， 而且粒度分布均匀。这样方能保证在固体含量较高的情况下，仍有较低的粘度。根据 种子聚合技术，近年来具有核壳结构的高分子复合乳液有了较大发展。利用不同性能 的单体制备出核、壳结构不同的聚合物，可赋予该聚合物较好的力学性质。例如：研 究较多的苯乙烯-丙烯酸酯复合乳液，醋酸乙烯-丙烯酸酯复合乳液，都有很优异的性 能。
G 实验中醋酸乙烯单体加入总重量
实验报告要求
（1）实验目的及实验原理 （2）聚合反应历程 （3）实验装置及聚合配方 （4）实验标准步骤 （5）每15分钟记录一次温度及乳液变化现象 （6）计算固含量和转化率 （7）回答问题
a. 醋酸乙烯乳液聚合体系与理想乳液聚合体系有何不同？ b. 如何从聚合物中分离出固体聚合物？ c. 为什么要严格控制单体滴加速度和聚合反应温度？
替地吸附于乳胶粒的表面上，相当于在离子型乳化剂分子之间又锲入了非离子型乳化 剂分子，这样就降低了在同一乳胶粒子上离子之间的静电斥力，增强了乳化剂分子在 乳胶粒上吸附的牢度，加之非离子型乳化剂在乳胶粒子的保护作用，更使乳胶粒的稳 定性得到提高。
聚乙酸乙烯酯
聚乙酸乙烯酯乳液的中温合成(摘要：介绍了一种用氧化-还原体系引发醋酸乙烯酯中温合成的工艺。
实验比较了氧化还原引发体系与单一的水溶性引发剂所合成的乳液的性能，探讨了最佳工艺条件，讨论了单体、乳化剂、引发剂、反应温度、聚乙烯醇对乳液粘度和固含量的影响，以及搅拌速度对聚合速率的影响。
确定了适宜的用量，并且从实验中得到了由中温50℃合成的生产成本低而性能优良的聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂。
关键词：中温氧化-还原体系聚乙酸乙烯酯乳液THE MIDDLE TEMPERATURE GATHERING ACETIC ACID THENE ESTER EMULSION IS COMPOSED（Changzhou Institute of Technology Engineering Department ofChemical Engineering 213164）ABSTRACTThe system having introduced that one kind uses oxide- to restore initiates the handicraft that the temperature composes in acetic acid ethene ester. Parallel experiment oxide deoxidation initiates system and unitary water-solubility initiates two kind type emulsion function of agent, have discussed the best technological conditions, viscosity and the effect strengthening contents having discussed that the monomer , the emulsifier, initiate the agent , the reaction temperature and poval to emulsion, in having ascertained proper dosages, and having got a reason from experiment middle 50℃ warm composite cost of production is low but the function is good gather acetic acid ethene ester emulsion adhesive.Keywords：middle temperature oxide-deoxidation system gathers acetic acid ethene ester emulsion第一章绪论1.1前言聚乙酸乙烯酯(PVAc) 乳液俗称白乳胶, 1929年问世, 1937年进行工业生产。
叔碳酸乙烯酯
简述叔碳酸乙烯酯的性能及应用摘要：叔碳酸乙烯酯以其独特的结构，使其具有优异的耐候、耐碱、共聚和环保成膜性。
目前叔醋乳液的性能已经接近苯丙、纯丙，叔醋乳胶涂料得到迅猛发展。
我国在叔碳酸生产技术上取得极大突破，为叔碳酸乙烯酯的利用和发展提供了坚实基础。
目前，研制叔醋乳胶涂料并提高其性价比，或叔碳酸乙烯酯同其他树脂进行共聚以提高其性能和应用范围的研究是重点。
关键词：叔碳酸；叔碳酸乙烯酯；叔醋乳胶；共聚引言早在20世纪50年代，德国的H·Koch博士成功地将羰基化反应(OXO)应用于直接合成具有叔碳结构的有机羧酸。
进入20世纪60年代中期，美国的EXXON公司和荷兰的Shell公司利用Koch反应，采用三氟化硼系催化剂相继实现了工业化生产。
这两个国家现已成为世界上叔碳酸及其衍生物(如叔碳酸乙烯酯)的主要生产国。
日本则主要致力于以硫酸为主催化剂的所谓改良Koch法的工艺研究[1]。
从1984年开始，Shell公司的叔碳酸乙烯酯单体已经形成系列化[2]，其商品名为Veova。
1999年3月我国自主研制的一氧化碳羰基合成叔碳酸告捷[3]，2000年，天津四友公司采用羰基合成叔碳酸制备叔碳酸缩水甘油酯和叔碳酸乙烯酯，通过化工部验收，改变了我国长期依赖进口的局面。
1. 叔碳酸乙烯酯的特性叔碳酸乙烯酯是一种无色透明带有水果香味的液体，黏度比水大，密度比水小，微溶于水，可燃，但不属于易燃品，低毒[4]。
其结构式见图1。
叔碳酸乙烯酯是一种多支链一元饱和羧酸乙烯酯，其α碳原子上的烷基形成的空间位阻以及它的非极性，使其表现出优异的抗紫外线性能和极强的疏水性能，从而使其聚合物具有良好的耐候性、耐水性、耐碱性以及低表面张力等优点。
叔碳酸乙烯酯分子中的双键又使其具有一定的反应活性，能与乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等具有双键的单体进行共聚，提高其共聚物的性能，拓宽其应用范围，是一类优良的改性单体[5]。
式中，R1、R2、R3为烷基取代基,其中至少有一个为甲基,根据取代基中碳原子数的多少,可以有一系列产品。
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。
醋酸乙烯酯的乳液聚合
一、实验目的
1.掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法 2 了解乳液聚合的配方及乳液中各组份的作用。
二、反应原理
聚醋酸乙烯乳胶广泛应用于建材，纺织，涂料等领域，主要作为胶粘 剂使用.。这种用途要求其具有较好的粘接性，且粘度低，固体含量高， 乳液稳定。用一般乳液聚合的一次加料方法很难做到。通常采用种子聚 合方法，即分两步加料反应。第一步加入少许（如约1/3,1/5,1/10） 的单体、引发剂和乳化剂进行予聚合反应，可生成颗粒很小的乳胶粒子， 即种子。第二步，继续滴加单体或乳化剂单体、引发剂，在一定的搅拌 条件下使其在原来形成的种子上继续长大，由此得到乳胶粒子，不仅粒 度较大，而且粒度分布均匀。这样方能保证在固体含量较高的情况下， 仍有较低的粘度。根据种子聚合技术，近年来具有核壳结构的高分子复 合乳液有了较大发展。利用不同性能的单体制备出核、壳结构不同的聚 合物，可赋予该聚合物较好的力学性质。例如：研究较多的苯乙烯-丙烯 酸酯复合乳液，醋酸乙烯-丙烯酸酯复合乳液，都有很优异的性能。
实验报告要求
（1）实验目的及实验原理 （2）聚合反应历程 （3）实验装置及聚合配方 （4）实验标准步骤 （5）每15分钟记录一次温度及乳液变化现象 （6）计算固含量和转化率 （7）回答问题
a. 醋酸乙烯乳液聚合体系与理想乳液聚合体系有何不同？ b. 如何从聚合物中分离出固体聚合物？ c. 为什么要严格控制单体滴加速度和聚合反应温度？
聚合反应中可单独先用非离子乳化剂，如聚乙烯醇，OP-7，OP-10. 聚乙烯醇主要起保护胶体作用，防上粒子相互并合，由于其不带电荷，对 环境或介质的PH值变化不敏感，但是形成的乳胶颗粒大。单独选用阴离 子型乳化剂，如烷 基磺酸钠或烷基苯磺酸钠时，由于乳胶粒外电茶的相互 排斥，使乳液具有较大的稳定性，但形成的乳胶粒子小，乳液粘度大。将 非离子型乳化剂和离子型乳化剂按一定比例混合使用时，常常会聚得较好 的乳化效果，会使形成的乳胶粒直径比单独使用阴离子型乳化剂时的乳胶 料直径大，这样就大大降低了乳胶粒表面上的电荷密度，使得带负电的离 子自由基更容易进入到乳胶粒中，因而提高 了引发效率。另外，还会使两 种乳化剂分子交替地吸附于乳胶粒的表面上，相当于在离子型乳化剂分子 之间又锲入了非离子型乳化剂分子，这样就降低了在同一乳胶粒子上离子 之间的静电斥力，增强了乳化剂分子在乳胶粒上吸附的牢度，加之非离子 型乳化剂在乳胶粒子的保护作用，更使乳胶粒的稳定性得到提高。
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜原理
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜原理引言乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液是一种常见的涂料原材料，具有良好的成膜性能。
本文将介绍乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜的原理及其相关特性。
一、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的组分乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液主要由乙酸乙烯酯单体、乙烯单体、乳化剂和稳定剂组成。
乳化剂和稳定剂的添加可以使乳液粒子细小均匀，增强其稳定性。
二、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜的原理乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜的原理可以分为两个步骤：乳液涂膜和膜形成。
1. 乳液涂膜乳液涂膜是指将乳液涂刷在基材表面形成涂层。
当乳液涂刷在基材表面时，乳液中的水分逐渐蒸发，形成固体膜层。
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液中的乙酸乙烯酯和乙烯单体可以相互交联，增加膜层的稳定性和硬度。
2. 膜形成乳液中的乙酸乙烯酯和乙烯单体在水分蒸发的同时，发生聚合反应，形成聚合物链。
这些聚合物链与基材表面的固体膜层相互交联，形成致密的聚合物网络结构。
这种网络结构具有较好的耐候性和耐化学性能，使得乳液成膜涂料具有良好的耐久性。
三、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜的特性1. 良好的附着力：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜后能够牢固附着在基材表面，不易剥离。
2. 良好的透气性：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜后具有一定的透气性，使基材表面能够呼吸，避免积水和潮湿。
3. 优异的耐久性：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜涂料具有优异的耐候性和耐化学性能，能够长时间保持涂层的色泽和光泽。
4. 环境友好：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜涂料中不含有机溶剂，减少了对环境的污染。
总结乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜原理是通过乳液涂膜和膜形成两个步骤实现的。
乳液中的乙酸乙烯酯和乙烯单体在水分蒸发的同时发生聚合反应，形成致密的聚合物网络结构，具有良好的成膜性能。
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液成膜涂料具有良好的附着力、透气性、耐久性和环境友好性等特点，广泛应用于涂料行业。
实验三醋酸乙烯酯的乳液聚合
实验三醋酸乙烯酯的乳液聚合一、实验目的1、加深对乳液聚合基本原理及其特点的了解。
2、掌握乳液聚合制备聚醋酸乙烯酯的实验方法。
二、实验原理单体在水相介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合，称乳液聚合。
其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂。
引发剂常采用水溶性引发剂。
乳化剂是乳液聚合的重要组份，它可以使互不相溶的油－水两相，转变为相当稳定难以分层的乳浊液。
乳化剂分子一般由亲水的极性基团和疏水的非极性基团构成，根据极性基团的性质可以将乳化剂分为阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四类。
当乳化剂分子在水相中达到一定浓度，即到达临界胶束浓度（ CMC ）值后，体系开始出现胶束。
胶束是乳液聚合的主要场所，发生聚合后的胶束称作为乳胶粒。
随着反应的进行，乳胶粒数不断增加，胶束消失，乳胶粒数恒定，由单体液滴提供单体在乳胶粒内进行反应。
此时，由于乳胶粒内单体浓度恒定，聚合速率恒定。
到单体液滴消失后，随乳胶粒内单体浓度的减少而速率下降。
乳液聚合的反应机理不同于一般的自由基聚合，其聚合速率及聚合度式可表示如下：式中N为乳胶粒数，NA是阿佛加德罗常数。
由此可见，聚合速率与引发速率无关，而取决于乳胶粒数。
乳胶粒数的多少与乳化剂浓度有关。
增加乳化剂浓度，即增加乳胶粒数，可以同时提高聚合速度和分子量。
而在本体、溶液和悬浮聚合中，使聚合速率提高的一些因素，往往使分子量降低。
所以乳液聚合具有聚合速率快、分子量高的优点。
乳液聚合在工业生产中的应用也非常广泛。
醋酸乙烯酯（V Ac）的乳液聚合机理与一般乳液聚合相同。
采用水溶性的过硫酸盐为引发剂，为使反应平稳进行，单体和引发剂均需分批加入。
聚合中常用的乳化剂是聚乙烯醇（PV A）。
实验中还常采用两种乳化剂合并使用，其乳化效果和稳定性比单独便用一种好。
本实验采用十二烷基苯磺酸钠和TX-10复配乳化剂。
聚醋酸乙烯酯（PV Ac）胶乳漆具有水基漆的优点，粘度小，分子量较大，不用易燃的有机溶剂。
作为粘合剂时(俗称白胶) ，木材、织物和纸张均可使用。
实验一聚醋酸乙烯酯乳液的制备
实验一聚醋酸乙烯酯乳液的制备一、实验目的1.了解自由基聚合的原理。
2.掌握醋酸乙烯酯乳液的制备方法。
3.理解聚醋酸乙烯酯乳液中各组分的作用。
二、实验原理1.性质和用途聚醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯的共聚物是目前最重要的聚乙烯基酯，乳液聚合是生产乙烯基酯均聚物和共聚物的最重要方法。
聚醋酸乙烯酯乳液又称白乳胶，为乳白色粘稠液体，是一种应用广泛的胶粘剂。
聚醋酸乙烯酯乳液具有粘接强度较高，固化速度较快，使用方便，成本低廉，无污染等优点，但耐水性、耐热性差，对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力，广泛应用于木材加工、书籍装订、织物处理、皮革加工、瓷砖粘贴等领域。
2.原理醋酸乙烯酯聚合属自由基型聚合反应，反应方程式如下：本实验以聚乙烯醇为保护胶体，OP-10为乳化剂，水为分散介质，过硫酸钾为引发剂，采用乳液聚合制备聚醋酸乙烯酯乳液。
乳液聚合的主要成分有单体、引发剂、乳化剂及分散介质，引发剂为水溶性引发剂，乳化剂通常为阴离子型表面活性剂，也可采用非离子型表面活性剂或二者的复配体系，分散介质一般为水。
三、主要仪器与试剂仪器：天平、烧杯、量筒、电动搅拌装置一套、恒温水浴锅、四口烧瓶（500 mL）、恒压滴液漏斗、球形冷凝管、温度计（100℃）。
试剂：醋酸乙烯酯（精制）、聚乙烯醇1788、乳化剂OP-10、过硫酸钾、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。
聚乙烯醇：通常有1788和1799两种规格（17表示聚合度为1700，88和99分别表示醇解度为88%和99%）白色粒状粉末，用于乳液聚合时，一般采用1788。
乳化剂OP-10：黄色至橙黄色半流动状液体，溶于水，pH为5-7，HLB15.0，浊点85-90℃，耐酸碱。
醋酸乙烯酯：无色易燃液体，有甜的醚香味，ρ0.9317（20/20℃），m.p.-93.2℃，b.p.72.2℃，闪点-1℃，折射率1.3959，与乙醇混溶，能溶于乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2012年第6
期
当前聚乙酸乙烯酯乳液使用量大，广泛应用于胶粘剂、涂料、建筑、织物加工、纸张加工等许多方面。由于聚乙酸乙烯乳液采用聚乙烯醇为保护胶体，而聚乙烯醇自身带有大量的亲水基团羟基，聚乙酸乙烯酯在碱性条件下又易水解，使分子链上带上羟基或羧基，形成了聚乙酸乙烯酯乳液自身固有的缺陷，如耐水性、耐候性、耐碱性差等，限制其使用。乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（即VAE）在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子链，使乙酰基产生不连续性，增加了高分子链的旋转自由度，空间阻碍小，高分子主链变得柔软。同时，乙烯作为共聚物的内增塑剂，使VAE聚合物具有内增塑性，增塑剂不会发生迁移，从而避免了聚合物性能老化。因此，与聚乙酸乙烯酯乳液相比，VAE乳液不仅对紫外线有很好的稳定性，而且具有较好的耐酸碱性，产品应用领域广泛。不过，VAE乳液性能虽然优良，但其自身仍存在耐水性、耐溶剂性和耐酸性不理想，强度不高，塑性过大等缺陷，从而很大程度上制约了VAE乳液在工业上的应用及发展。而叔碳酸乙烯酯是一种多支链一元饱和羧酸乙烯酯，其α碳原子上的烷基形成的空间位阻以及它的非极性，使其表现出优异的抗紫外线性能和极强的疏水性能，从而使其聚合物具有良好的耐候性、耐水性、耐碱性以及低表面张力等优点。当它与其他单体共聚时，可以充分展示其性能，从而改善其他单体在这方面的缺点，是一种优良的改性单体。本项研究旨在提供一种低成本且耐候性、耐碱性、耐水解性好的聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液及其乳液聚合制备方法，所要解决的技术问题是通过实验确定3种单体之间投料比以及反应条件。该项研究中聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液是以叔碳酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和乙烯为聚合单体，以复配聚乙烯醇为保护胶体，以辛基酚聚氧乙烯醚为乳化剂，在氧化还原引发剂的存在下，经自由基乳液聚合反应得到的固含量为55.0～57.0%的共聚物乳液。其中，叔碳酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和乙烯的质量比为（6～9）∶（69～76）∶（18～22）；所述聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液的重均分子量（Mw）为122984～130000，分子量分布宽度（Mw筑Mn）为5.295～6.000。该研究聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液的固含量优选55.0%。1.共聚物乳液的制备共聚物乳液的制备是将叔碳酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和表面活性剂溶液加入密闭反应器中，在乙烯气氛、压强
3.0～6.0MPa
的条件下滴加氧化剂过氧化氢溶液，于
75～85℃搅拌反应80～90
分钟，然后将反应
液置于闪蒸器中除去残余的乙烯，经过滤
除去浮渣得到共聚物乳液。
所述表面活性剂溶液是由去离子水、
复配聚乙烯醇、辛基酚聚氧乙烯醚和还原
剂次硫酸锌甲醛混合得到的，去离子水、复
配聚乙烯醇、辛基酚聚氧乙烯醚和还原剂
次硫酸锌甲醛的质量比优选93∶6∶0.6∶0.4。
其中，复配聚乙烯醇是由聚乙烯醇05-88、
聚乙烯醇14-98和聚乙烯醇17-88按照
质量比30∶49∶45混合得到的，其添加量为
聚合单体总质量的4.0～8.0%；辛基酚聚氧
乙烯醚的添加量为聚合单体总质量的
0.4～
0.8%
。
所述氧化剂过氧化氢溶液中过氧化
氢的质量百分含量为1.2%～2.0%，优选
1.8%
。氧化剂过氧化氢和还原剂次硫酸锌
甲醛的添加总量为聚合单体总质量的
0.3～0.6%
；其中氧化剂与还原剂的质量比
为1∶2。
2.后处理过程
所述后处理是向共聚物乳液中添加去
离子水、过氧化苯甲酸叔丁酯、次硫酸锌甲
醛和碳酸氢钠，使得共聚物乳液的固含量
为55.0%～57.0%。过氧化苯甲酸叔丁酯的
添加量为每吨共聚物乳液0.2～0.3kg，次硫
二、技术方案
三、制备方法
一、引言
48
安徽科技
ANHUISCIENCE&TECHNOLOGY
聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液
及其乳液聚合制备的研究
高申宝
（安徽皖维高新材料股份有限公司）
科园
2012年第6
期
叔碳酸乙烯酯与乙酸乙烯酯共聚时表现出极好的反应性，如在乳液聚合中具有相同的竞聚率和几乎相同的转化率。因此，叔碳酸乙烯酯引入乙酸乙烯酯-乙烯结构中，能形成一种无规共聚的微观高分子结构，这种结构能使叔碳酸乙烯酯的优异性能充分表现出来，大大改善了VAE乳液的耐候性、耐碱性、耐水解性等，从而得到低成本、高性能的聚合物乳液，拓宽了VAE乳液的应用领域。与已有技术相比，该项研究的优势主要体现在以下方面。首先，与乙酸乙烯酯-乙烯乳液相比，本发明共聚物改善了乙酸乙烯酯-乙烯乳液存在耐水性、耐溶剂性和耐酸性不太理想，且强度不高，塑性过大等缺陷，拓宽了乙酸乙烯酯-乙烯乳液的应用领域。例如，用于生产高性能、高颜基比的
无光内墙乳胶漆；高耐候外墙乳胶涂料；高
性能耐水胶粘剂；水泥的高聚物添加剂和
高档防水装饰腻子等。其次，与叔醋乳液相
比，本发明共聚物引入了乙烯分子链，使乙
酰基产生不连续性，增加了高分子链的旋
转自由度，空间阻碍小，高分子主链变得柔
软，并且不会发生增塑剂迁移，产生了永久
性的内增塑作用，在冻融稳定性、贮存稳定
性、抗蠕变性等方面表现出优良的性能。第
三，该项研究聚合物的粒径均匀，分子量及
分布适中，玻璃化转变温度低（T=－2℃），成
膜性好，性能优良，用途广泛。
责任编辑：李丹丹
酸锌甲醛的添加量为每吨共聚物乳液
0.25～0.3kg
，碳酸氢钠的添加量为每吨共聚
物乳液1.5kg，搅拌均匀即得成品。
1．配料
表面活性剂的配制。以去离子水为溶
剂，称取复配聚乙烯醇（即聚乙烯醇
05-
88、聚乙烯醇14-98和聚乙烯醇17-88
按
照质量比30∶49∶45混合）26kg，乳化剂辛基
酚聚氧乙烯醚3.2kg，还原剂次硫酸锌甲醛
1.8kg，配制成500kg
的表面活性剂溶液待
用。
单体溶液的配制。将纯度99.5%的乙
酸乙烯酯（VAc）540kg和叔碳酸乙烯酯
5.4kg
混合均匀得单体溶液待用。
氧化剂的配制。称取质量浓度35%的
过氧化氢溶液2.57kg，稀释配制成质量浓
度1.8%的氧化剂过氧化氢溶液待用。
2．聚合
将500kg表面活性剂溶液和2/3量的
单体溶液投入带有搅拌器和外撤热装置的
聚合釜中，启动搅拌器和循环泵，升温到
52℃时导入乙烯并升压到3.0MPa
，滴加氧
化剂溶液引发反应并加入余下的1/3单体
溶液，15分钟后升压到6.0Mpa；在反应过
程中通过控制氧化剂加入速率控制反应温
度在75～80℃进行反应，80～90分钟后反应
结束。
3．分离
反应结束后，利用余压（2.0MPa）将反
应液压送到闪蒸器中进行闪蒸，脱除残余
的乙烯气体，然后通过过滤装置将乳液中
夹带的浮渣脱除得共聚物乳液。
4．后调制
将共聚物乳液送到调制槽后向共聚物
乳液中添加去离子水、过氧化苯甲酸叔丁
酯、次硫酸锌甲醛和碳酸氢钠，使得共聚物
乳液的固含量为55.0%。过氧化苯甲酸叔
丁酯的添加量为0.2kg/t，次硫酸锌甲醛的
添加量为0.25kg/t，碳酸氢钠的添加量为
1.5kg/t
，搅拌均匀即得成品。
六、结论
五、产品性能分析
四、具体实施方式
安徽科技
ANHUISCIENCE&TECHNOLOGY
49
科园
图1是本发明制备的聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液的粒径分布测试图。本实施例制备的聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液的重均分子量为122984，分子量分布宽度为5.295。从以上数据和图1可以看出，本发明聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙烯乳液平均粒径889nm，主要分布在600～1200nm范围内，粒径分布范围较窄，粒径均匀。
制备的聚叔碳酸乙烯酯-乙酸乙烯酯-乙
烯三元共聚物乳液（内部编号GW-1018）和
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（内部编号
GW-
707
）成膜后耐水、耐酸以及耐碱性的比较见
表1。从表1数据可以看出，本发明三元共聚
物乳液成膜后的耐水、耐酸、耐碱性能与现有
技术中的VAE乳液相比得到了较大的改善。
薄膜GW-707GW-1018泡后膜的颜色表1三元共聚物乳液和VAE乳液性能比较水3.70.8白色溶出率
%
0.4mol筑L盐酸溶液2.81.2微黄色0.4mol筑L
氢氧化钠溶液
4.0
2.1
微黄色
图1粒径分布测试图