乳化剂对阳离子乳液聚合的影响及乳胶粒对棉纤维的吸附

摘要

阳离子乳液因乳胶粒表面带正电、对带负电的粒子或表面具有较强吸附粘着力，因而广泛应用于污水处理、造纸工业、纺织工业、生物医学等。本文使用六种阳离子表面活性剂（传统单链阳离子表面活性剂、Gemini型阳离子表面活性剂、可聚合单链阳离子表面活性剂、可聚合Gemini型阳离子表面活性剂）为乳化剂，采用两种聚合方法（半连续种子乳液聚合和间歇式乳液聚合）合成了多种阳离子乳液，研究了乳化剂的分子结构和用量对乳液聚合的成核机理、动力学（反应速率和瞬时转化率）、乳胶粒的性能（稳定性、粒径、粒径分布、zeta电位、表面电荷密度、玻璃化转变温度等）的影响。并以其中几种阳离子乳液对棉纤维进行吸附，研究阳离子在棉纤维表面的吸附性能（吸附速率、吸附等温线等）
　　 研究结果表明，以非可聚合表面活性剂为乳化剂时成核机理遵循胶束成核机理、反应速率较慢、乳胶粒粒径较大、单分散性较好、表面电荷密度较大、玻璃化转变温度较高;而以可聚合表面活性剂为乳化剂时成核机理遵循均相成核机理、反应速率较快、乳胶粒粒径较小、单分散性较差、表面电荷密度较小、玻璃化转变温度较低;以单链表面活性剂为乳化剂时反应速率较快、乳胶粒粒径较小、乳胶粒单分散性较差、乳胶粒zeta电位较低、乳胶粒表面电荷密度较低、乳胶粒玻璃化转变温度较高、乳液稳定性较差;以Gemini型双链表面活性剂为乳化剂时反应速率较慢、乳胶粒粒径较大、乳胶粒单分散性较好、乳胶粒zeta电位较高、乳胶粒表面电荷密度较高、乳胶粒玻璃化转变温度较低、乳液稳定性较好。阳离子乳胶粒对棉纤维的吸附为静电吸附，吸附模型为朗格缪尔型吸附;乳胶粒的粒径越小、表面电荷密度越高，对纤维的吸附速率越大、吸附量越大。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 概述

1．2 乳化剂在阳离子乳液聚合中应用的研究进展

1．2．1 传统乳化剂在阳离子乳液聚合中的应用

1．2．2 Gemini型乳化剂在阳离子乳液聚合中的应用

1．2．3 可聚合乳化剂在阳离子乳液聚合中的应用

1．2．4 可聚合Gemini型表面活性剂的应用

1．3 乳胶粒在纤维表面吸附性能的研究进展

1．4 本课题的研究内容及意义

第二章 实验

2．1 试剂与仪器

2．1．1 试剂

2．1．2 仪器

2．2 实验过程

2．2．1 乙撑基双(十六烷基二甲基氯化铵)G’16-2-16的合成

2．2．2 甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵DMHB的合成

2．2．3 阳离子半连续种子乳液聚合

2．2．4 阳离子间歇式乳液聚合

2．2．5 转化率的测定

2．2．6 反应速率的测定

2．2．7 凝胶率的测定

2．2．8 粒度和Zeta电位的测定

2．2．9 透射电子显微镜(TEM)

2．2．10 玻璃化转变温度(Tg)的测定

2．2．11 乳胶粒密度的测定-密度瓶法测定

2．2．12 乳胶粒粒子数的测定

2．2．13 乳胶粒表面电荷密度的测定-胶体滴定法

2．2．14 乳液稳定性的测定

2．2．15 棉织物的处理

2．2．16 乳液浊度对浓度标准曲线的测定

2．2．17 乳胶粒在棉纤维表面吸附速率的测定

2．2．18 乳胶粒在棉纤维表面吸附等温线的测定

第三章 结果与讨论

3．1 乳化剂对阳离子乳液聚合机理的影响

3．2 半连续种子乳液聚合中乳化剂对动力学和乳液性能的影响

3．2．1 乳化剂用量对瞬时转化率和反应速率的影响

3．2．2 乳化剂分子结构对瞬时转化率和反应速率的影响

3．2．3 乳化剂对乳胶粒大小的影响

3．2．4 乳化剂对乳胶粒Zeta电位的影响

3．2．5 乳化剂对乳液稳定性能的影响

3．3 间歇式阳离子乳液聚合中乳化剂对动力学和乳胶粒性能的影响

3．3．1 乳化剂对瞬时转化率和反应速率的影响

3．3．2 乳化剂乳液性能的影响

3．4 阳离子乳胶粒在棉纤维表面的吸附

3．4．1 乳胶粒在纤维表面吸附速率

3．4．2 阳离子乳胶粒在棉纤维表面的吸附等温线

第四章 结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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