醋酸乙烯酯乳液聚合的乳化体系研究

摘要

本文通过半连续乳液聚合法，分别采用低分子乳化剂SDS与OP-10的复配、高分子乳化剂P(AA/BA)、反应型乳化剂AMPS-Na作为乳化体系进行了VAc的乳液聚合以及无皂乳液聚合，合成了理论固含量为40％的PAVc。考察了不同乳化剂类型及同种乳化剂不同用量对VAc乳液聚合及合成的PAVc乳液性能的影响，通过性能测试结果得到以下结论:
　　SDS+OP-10的复配作为乳化体系时，mSDS∶mOP-10在2∶1～3∶1范围内且复配乳化剂的用量≥3％，VAc乳液聚合可顺利的进行并得到稳定的PVAc乳液。随着复配乳化剂用量的增加，PVAc乳液的化学稳定性及冻融稳定性变好，稀释稳定性的变化不大;乳液的黏度增大，胶膜的耐水性能变差。当PVAc乳液作为木材胶黏剂使用时，其粘接强度随着乳化剂用量的增加而先增加后减小。乳胶粒子微观上为标准的球形，其粒径为单峰分布，分布范围随着乳化剂用量的增加而变小变窄。
　　高分子乳化剂P(AA/BA)作为VAc乳液聚合的乳化剂使用时，乳化剂用量为1％～3％范围内，乳液聚合过程能顺利的进行并得到稳定的PVAc乳液。PVAc乳液具有较好的稀释稳定性及化学稳定性，乳液的的冻融稳定性随着乳化剂用量的增加而变好;乳胶粒子的粒径呈现出单峰分布，并随着乳化剂用量的增加而减小;当合成的PVAc乳液作为木材胶黏剂使用时，其粘接强度随着乳化剂用量的增加而先降低后增加并均大于使用低分子乳化剂合成的乳液。
　　在VAc的无皂乳液聚合中，乳液聚合稳定性以及聚合完全后的聚合物乳液的化学稳定性，稀释稳定性及冻融稳定性均随着AA用量的增加而变好。PVAc乳液的黏度、PVAc胶膜的吸水率及玻璃化温度均随着AA用量的增加而逐渐增加。随着BA的加入可以明显的改善PVAc乳液的聚合稳定性、稀释稳定性、化学定性及冻融稳定性。VAc/AA/BA的三元无皂乳液共聚中，BA用量增加使得PVAc胶膜的耐水性能变好。胶膜的玻璃化转变温度也随着BA用量的增加而降低。BA的加入可以明显的改善乳胶粒子的单分散性。
　　采用AMPS-Na与VAc事先预乳化成乳液后再进行聚合反应，聚合反应过程可顺利进行并得到稳定的聚合物乳液。PVAc乳液的稀释稳定性较好并且不受AMPS-Na用量的影响，而乳液的化学稳定性及冻融稳定性均随着AMPS-Na用量的增加而增强。PVAc胶膜的吸水率随着AMPS-Na用量的增加呈现出先降低后增加的趋势，并在AMPS-Na用量为0.8％时出现最小值。粘接强度随AMPS-Na用量的增加出现小幅度增加后变急速降低，并在AMPS-Na用量为0.5％时出现最大值。乳胶粒粒径呈现单峰分布，并随着乳化剂用量的增加分布范围变窄。乳胶粒子微观为球形结构。

目录

摘要

1 绪论

1．1 乳液聚合

1．1．1 概述

1．1．2 乳液聚合的乳化体系研究进展

1．2 VAc乳液聚合研究进展

1．2．1 引发体系的改性

1．2．2 保护胶体的改性

1．2．3 共混改性

1．2．4 共聚改性

1．3 本文研究主要内容及意义

2 低分子乳化剂

2．1 实验部分

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．1．3 PVAc乳液的合成

2．1．4 性能测试与表征

2．2 结果与讨论

2．2．1 保护胶体的影响

2．2．2 乳化剂种类

2．2．3 乳化剂配比

2．2．4 乳化剂的用量

2．3 本章小结

3 高分子乳化剂

3．1 实验部分

3．1．1 实验原料

3．1．2 试验仪器

3．1．3 P(AA／BA)的合成

3．1．4 PVAc的合成

3．1．5 性能测试与表征

3．2 结果与讨论

3．2．1 P(BA／AA)齐聚物

3．2．2 PVAc乳液性能

3．3 本章小结

4 VAc的无皂乳液聚合

4．1 实验部分

4．1．1 PVAc乳液合成

4．1．2 性能与测试

4．2 结果与讨论

4．2．1 单体／介质比

4．2．2 加料方式的确定

4．2．3 聚合反应温度

4．2．4 引发剂用量

4．2．5 AA用量

4．2．6 VAc／AA／BA的三元无皂乳液共聚

4．3 本章小结

5 反应型乳化剂

5．1 实验部分

5．1．1 实验试剂

5．1．2 PVAc乳液聚合

5．1．3 性能测试与表征

5．2 结果与讨论

5．2．1 乳化剂的选择

5．2．2 加料方式的确定

5．2．3 AMPS-Na用量

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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