《醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯Shin-Etsu AQOAT 》.pdf.pdf

醋酸乙烯一丙烯酸(酯)无皂乳液共聚耐水性研究郑志荣,陈运能(浙江纺织服装学院,浙江宁波315211) 摘要:采用无皂乳液聚合方式,合成了聚醋酸乙烯酯乳液。以转化牢和吸水率为主要指标,来评估加料方式、功能单体用量、引发剂用量对乳液性能的影响。结果表明,采用半连续加料方式,功能单体占单体总质量的20%,%,聚醋酸乙烯酯共聚物具有良好的耐水性。关键词:无皂乳液聚合;醋酸乙烯酯;耐水性 l前言PVAc乳液,俗称乳白胶,具有优良的粘接性和成膜性,无毒无害、价格低廉,且具有胶接强度高、堵f化速度快、生产工艺简单、使用方便等优点,因此深受重视,广泛用于纺织、木工、建筑、包装、纸筒、香烟和轻工等领域。PVAc均聚物是一种无定形结构的极性聚合物,其乳液及胶膜存在耐水差等缺点。目前,国内外对PVAc乳液的改性进行了大量的研究,改性的方法一般可以分为共混改性、共聚改性以及保护胶体改性等方法0-2]。然而这些改性方法都是基于传统乳液聚合,都要加入乳化剂,并将它带入到最终产品中去,影响PVAc乳液聚合物的表面性质、耐水性等,使其应用受到限制呻1。本文采用无皂乳液聚合方式,合成了聚醋酸乙烯酯乳液。以转化率和吸水率为主要指标,考察了加料方式、功能单体用量、引发剂用量的影响,旨在为醋酸乙烯共聚乳液耐水性的研究提供~定的参考依据。 2实验部分 (VAt)、丙烯酸类单体、过硫酸铵(APS)、碳酸氢钠(NaHC03),均为化学纯。去离子水,自制。 、冷凝管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中,加入一定量的混合单体和缓冲剂溶液,在搅拌条件下升温至75"C,再加入引发剂溶液引发聚合反应。反应一段时间后,滴加剩余的混合单体和引发剂溶液,控制滴加速度不使反应温度过高,单体滴加完成之后,继续在搅拌下保温反应2—3h, 降温至40℃,过滤,得产品。 ,测试结果如图1所示。 -29试样,滴加1—2滴对苯二酚阻聚剂,置于50。C恒温干燥箱内干燥至恒重,冷却后称重,计算含固率和转化率。 s棒黼-。慨转惮型裂磊警坚c㈣ J黏度测定在25"-79型旋转嚣度计进彳I测试。 4嗳承性测定m 。% 3结果与讨论 -IRSPECTROMETER分析,得到聚台物的红外光谱图如下: 田l&台产牺的Ⅱ cm’处有较为明显的吸收峰,说明该聚台物中存在酯基结构单元;,1167cm。i为醋酸乙烯车¨丙烯酸丁醣中C-O-C的伸缩振动吸收峰;幽中也县有羧酸盐吸收峰(1 558cmI、1455cm。)和羧酸吸收峥(3197cm‘。)。综上所述,可以得知该聚合物是由醋酸乙烯、丙烯酸酯、丙烯醴类等单体共聚而成的。 {击(问歇j去)和半连续滴加法分别进行无皂乳液聚台,结果如表1所示裹l 寰台I艺对转化宰和Ⅲ水率曲影响由表1可知,与间歇法相比,半连续滴加工艺能获得较高的转化率和耐水性能。因为间歇法是一次性投料,单体浓度和引发剂浓度都很高,尤其是对丙烯酸类单体的乳液聚合,凝胶效应严重,链中止速率加快睁71,单体转化率下降,吸水率上升。另外,在间歇乳液聚合过程中,通常会出现一个很大的放热高峰,而所放出的热量很难及时排出,致使反应器内温度急剧升高,反应失去控制,会导致爆聚或冲料现象,酿成事故。采用单体半连续滴加法,可以通过控制单体的滴加速度来控制反应速率和放热速率,进而使得体系温度保持恒定,让聚合反应平稳进行,这就避免了间歇乳液聚合中出现的放热高峰,并且由于反应体系无大的温度波动,故聚合体系的稳定性提高,分子链增长就能充分进行,转化率提高,亲水性单体含量下降,吸水率下降。 3,3功能单体用量的影响以丙烯酸类单体为功能单体,考察其用量对转化率和吸水率的影响,结果如表2所示。表2 功能单体用量对转化率和吸水率的影响由表1可知,在试验范同内,随着丙烯酸类单体用量的增加,乳液聚合过程的单体转化率先增加后下降,而吸水率则表现出先下降后增加的趋势。这是因为随着丙烯酸类单体中亲水性单体的增加, 使得更多的亲水单体加入胶乳粒子表面,使胶乳粒子的表面电荷密度增加18】,胶乳粒子能稳定进行增加,转化率提高;随着丙烯酸类单体中疏水性单体的增加,降低了与水分子间的作用力,使得吸水率下降。但是,当丙烯酸类单体超过20%时,由于亲水性单体含量的进一步增加,形成更多更小的乳胶粒子,在引发剂