聚丙烯酸酯細(xì)微膠乳的合成與表征.pdf

1、系統(tǒng)地研究了丙烯酸酯類單體的微乳液聚合和細(xì)乳液聚合，制備了聚丙烯酸甲酯(PMA)和聚甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯(PTFEMA)的細(xì)微膠乳，并將聚合物乳液摻加到水泥砂漿中，考察其對水泥砂漿力學(xué)性能的影響。 首先，考察了油相為不同種類的丙烯酸酯單體對微乳液形成的影響。研究表明，丙烯酸甲酯(MA)形成的微乳區(qū)的面積最大，隨著單體分子鏈段的增長，微乳區(qū)的面積變小。當(dāng)油相為甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯(TFEMA)時，無法形成微乳液

2、。 繪制了MA在不同條件下的微乳液相圖。研究表明，無助乳化劑的存在，分別在陰離子型乳化劑十二烷基硫酸鈉(SDS)和陽離子型乳化劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)穩(wěn)定下，都能夠形成MA的O/W型微乳液；從相圖中微乳區(qū)域的面積可知，SDS比CTAB更易形成微乳液；另外發(fā)現(xiàn)，微乳區(qū)的面積隨著溫度的升高而有所增大。以正戊醇(1-P)為助乳化劑的微乳液體系，其電導(dǎo)率出現(xiàn)明顯的電導(dǎo)滲濾現(xiàn)象。在一定配比下，隨著含水量的增加，微乳液發(fā)生由W/O

3、經(jīng)B.C.到O/W的連續(xù)變化。 在相圖中選擇合適的微乳區(qū)域進(jìn)行MA微乳液聚合。對于SDS、1-P/MA/H2O聚合體系：乳化劑用量占總質(zhì)量的1～2％時，有利于制備較小粒徑的微膠乳；適量正戊醇的加入，使微膠粒粒徑變大，分散度變小，聚合物分子量分布變寬。采用毛細(xì)管膨脹計法進(jìn)行聚合動力學(xué)研究，得到聚合動力學(xué)方程：Rp∝[SDS]-0.73[MA]1.23[KPS]0.22；聚合反應(yīng)的表觀活化能為17.4kJ/mol。對于CTAB/MA

4、/H2O微乳液聚合體系：助穩(wěn)定劑(正己烷和甲苯)的加入降低了聚合速率，提高了聚合體系的穩(wěn)定性，并且使最終產(chǎn)物的分子量分布發(fā)生較大變化。 常規(guī)的微乳液聚合不能制備PTFEMA微膠乳，且制備的PMA微膠乳中聚合物含量較低。通過半連續(xù)法微乳液聚合，分別制備了聚合物含量30％，粒徑為40nm的PMA微膠乳和聚合物含量38％，粒徑為54nm的PTFEMA微膠乳。 進(jìn)一步采用細(xì)乳化聚合方式，在較低的乳化劑用量下，合成了較高固含量的納

5、米、準(zhǔn)納米級PMA和PTFEMA膠乳。對TFEMA細(xì)乳液體系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：在SDS穩(wěn)定下，體系聚合速率隨著助乳化劑CA用量的增加而降低，隨著SDS和TFEMA含量的增加而升高；在十一烯酸鈉(NaUA)穩(wěn)定下，改變其用量，合成了乳膠粒粒徑在400～40nm，固含量為25％的細(xì)乳液產(chǎn)物。與普通的乳液聚合相比，細(xì)乳液產(chǎn)物中乳膠粒的粒徑明顯變小，乳液穩(wěn)定性提高。 最后，將合成的細(xì)微膠乳摻加到水泥砂漿中，考察不同種類的膠乳對水泥砂漿抗折抗