電解質(zhì)對丙烯酸丁酯乳液聚合穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、乳液聚合作為四大聚合方法之一，在聚合物生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位。乳液聚合具有較低粘度，易散熱和設備簡單的優(yōu)點。乳液聚合常見的單體主要有苯乙烯，丙烯腈，丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯等，由于丙烯酸類聚合物色澤淺，戶外耐候性優(yōu)異，且機械性能良好，故丙烯酸及其酯類的乳液聚合物作為涂料、膠粘劑、增稠劑等已在國內(nèi)外得到了廣泛的應用和開發(fā)，具有廣闊的發(fā)展前景。由于工業(yè)上對于丙烯酸酯類的需求巨大，因此生產(chǎn)出性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好的乳液十分重要。傳統(tǒng)的乳液聚合配方通

2、常包含單體，水，引發(fā)劑和乳化劑，有時，也向體系中加入電解質(zhì)來調(diào)節(jié)乳液的黏度，降低冰點，調(diào)節(jié)乳液的pH和提高乳液穩(wěn)定性。
　　對于乳液的粒徑和粒徑分布的控制是學術(shù)界和工業(yè)上想達到的共同目標。利用半連續(xù)乳液聚合控制乳液粒徑的方式被廣泛接受，利用種子粒子以及單體的滴加速率控制乳膠粒子的成核以及增長。在本文中，采用一步間歇乳液聚合法，使用不同種類的電解質(zhì)和共聚單體丙烯酸，合成了一系列具有可控粒徑和粒徑分布的丙烯酸丁酯乳液，粒徑范圍為90-

3、350nm。為了研究電解質(zhì)和共聚單體丙烯酸對粒子穩(wěn)定性的影響，跟蹤了粒徑和粒子數(shù)隨單體轉(zhuǎn)化率變化。討論了電解質(zhì)的加入與乳液聚合動力學以及成核增長之間的關(guān)系，并給予了理論解釋。
　　第一部分，我們研究了不同電解質(zhì)濃度對乳液粒徑，粒徑分布和聚合反應動力學的影響。實驗結(jié)果表明，粒子聚并發(fā)生的時間是決定粒徑分布的重要因素；聚合反應初始聚合速率隨電解質(zhì)濃度增加而增加，但階段Ⅱ速率隨電解質(zhì)濃度增加而減小。
　　第二部分，我們研究了不同類

4、型陰、陽離子對粒子穩(wěn)定性的影響。在不同類型陰離子實驗中，乳液的最終粒徑隨水相pH的增加而減小，其順序為Na2CO3

5、勢能以及乳化劑的吸附的制約和協(xié)同作用共同決定的；在不同半徑陽離子實驗中，粒子的最終粒子尺寸隨著陽離子半徑的增加而增加，分別為122.5，126.2和129.5nm。這是由于小的堿金屬離子具有較大的電子云密度和較強和水合作用，削弱了堿金屬離子同乳膠粒子表面的靜電作用，因此對乳膠粒表面雙電層的壓縮能力下降，粒子聚并程度減小。
　　第三部分，我們研究了共聚單體丙烯酸對粒子穩(wěn)定性的影響。在所有添加丙烯酸的試驗中，粒子仍然出現(xiàn)了聚并現(xiàn)象，乳