氧化还原引发剂低温引发DPUA_St_BA超浓乳液共聚合的研究
耐温抗盐型丙烯酰胺类聚合物的研究进展
耐温抗盐型丙烯酰胺类聚合物的研究进展刘阳阳;黄文章;吴柯颖;牟亚晨【摘要】丙烯酰胺类共聚物的耐温抗盐性是近几年研究的热点之一。
主要介绍了其耐温抗盐单体的性质、聚合方法以及引发剂的选择。
通过调研国内外耐温抗盐聚合物研究现状认为，添加适量的功能单体是提高聚丙烯酰胺耐温抗盐性的最有效途径。
选取合适的聚合方法和引发剂，对共聚物相对分子质量和性能影响明显。
%Heat‐resistant and salt‐tolerant acrylamide copolymer is one of the hotspots in the cur‐rent research ,which is formed of acrylamide as main monomer ,added the monomer with properties of heat‐resistant and salt‐tolerant .This article introduces the heat‐resistant and salt‐tolerance mecha‐nism of function monomer ,polymerization met hod ,and the choice of initiator .Through the recent research status of heat‐resistant and salt‐tolerant acrylamide based copolymers at home and abroad , adding adequate function monomer is the most effective way to improve the heat‐resistant and salt‐tol‐erance of polyacrylamide .And selecting the appropriate polymerization method and initiator could ob‐versly influence the molecular weight and performance of copolymer .【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P99-103)【关键词】丙烯酰胺;单体;耐温抗盐;聚合方法;引发剂【作者】刘阳阳;黄文章;吴柯颖;牟亚晨【作者单位】西南石油大学化学化工学院;重庆科技学院化学化工学院;西南石油大学化学化工学院;西南石油大学化学化工学院【正文语种】中文【中图分类】TE254+4聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性高分子聚合物，侧链上所含的酰胺基团使其具有特殊的理化性质，例如增稠性、增黏性、絮凝性、降失水性、降摩阻性等[1]，在石油生产中被广泛用做驱油剂、压裂液添加剂、堵水剂、絮凝剂、水处理剂等。
氧化还原引发丙烯酸丁酯和丙烯腈乳液共聚合的研究_李建宗
分 频率 3 5 H
,
透 射 电 子 显 微镜
,
,
一 仪 器 为 J E M ! 0 X 电 子 显 微镜
。
乳 液 胶粒 和 尺 寸 分 析 的 试
:
样 是 由 原 乳 液稀 释 若 干 倍
产
S N一 0 1 A 型
:
然 后 浸 涂 在 喷碳 的 铜 网 上 制 成
,
凝 胶渗透 色 谱 仪
, ,
天 津 仪器 厂 生
,
0 ℃下 测 定 3
由上 表 可 以 看 出
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特 性粘 度 随
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〔 2 〕 一 t = 27℃
图
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共聚 物 的 G P C 曲线
实 线为氧化 还 原 引 发
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MMA-St-BA-AA共聚乳液的制备工艺条件研究
MMA-St-BA-AA共聚乳液的制备工艺条件研究尚成新;秦鹰;苏禹铭【摘要】以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,丙烯酸(AA)为功能单体,SDS/OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用单体预乳化、种子乳液聚合的方法制备丙烯酸酯乳液.系统地研究了乳化剂的用量及配比、引发剂用量、单体用量及配比对乳液聚合过程和乳液性能的影响.结果表明,在复合乳化剂用量为2％～4％,SDS/OP-10配比为1∶2～1∶1,引发剂用量为0.2％～0.4％,AA用量为1％～2％,主单体总量为40％,软硬单体质量比为1∶1时,聚合反应的稳定性及乳液性能良好.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)010【总页数】4页(P1930-1933)【关键词】丙烯酸酯乳液;种子乳液聚合;甲基丙烯酸甲酯;苯乙烯;丙烯酸丁酯【作者】尚成新;秦鹰;苏禹铭【作者单位】山西大学化学化工学院,山西太原030006;山西大学化学化工学院,山西太原030006;山西大学化学化工学院,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TQ320.6为了降低涂料中挥发性有机化合物(VOC)造成的污染，低VOC水性涂料已经成为涂料工业的主要发展方向之一[1]。
在水性涂料中，丙烯酸酯乳液涂料凭借其良好的耐候性、耐擦洗性、耐水性和低廉的价格，占据了大部分的市场[2-3]，广泛应用于内墙涂料、外墙涂料、水性防锈涂料、金属表面涂料、粘合剂、纸加工处理剂、木器涂饰剂等领域[4-6]。
目前，丙烯酸酯乳液的生产工艺主要有间歇法、连续法、半连续法3种，其中半连续法的种子乳液聚合应用最多。
种子乳液聚合时既可以将单体直接滴加到种子乳液中，又可以采用将单体预先乳化的方法[7-8]。
研究表明，采用种子乳液聚合、预乳化的方法，可使乳液的粒径均匀，提高乳液聚合的稳定性[9-12]。
传统的丙烯酸酯乳液多采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸等单体，组成三元共聚体系，如苯丙乳液、纯丙乳液。
氧化还原引发下的苯丙乳液聚合
氧化还原引发下的苯丙乳液聚合孔翼烨;邵国强【摘要】以苯乙烯、丙烯酸丁酯为混合单体,十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,进行乳液聚合制备苯乙烯-丙烯酸丁酯水性共聚乳液.用粒度测定、红外光谱和热分析等仪器对聚合乳液进行了表征.结果表明引入氧化还原体系合成苯丙乳液能在较低温度下引发进行,乳液聚合产物的性能较好.%Styrene acrylic copolymer emulsion was prepared using styrene,butyl acrylate as a mixture of monomer,sodium dodecyl sulfate and nonylphenol ethoxylates as emulsifier,and potassium persulfate and sodium bisulfite for the oxidation reduction system.The emul【期刊名称】《浙江外国语学院学报》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P86-88,93)【关键词】乳液聚合;氧化还原;苯乙烯;丙烯酸丁酯【作者】孔翼烨;邵国强【作者单位】浙江外国语学院理工学院,浙江杭州310012;浙江外国语学院理工学院,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】TQ316.31 引言乳液聚合以其反应速度快、反应条件温和、所得胶乳可直接使用和以水作溶剂,对保护环境十分有利等独特优点,越来越引起学术界和工业界的重视[1-4].聚合乳液已广泛用作涂料、粘合剂以及经破乳制取橡胶或塑料等,也可作为获得性能互补的复合材料的基体[5].然而乳液聚合也是一种受多种因素影响的复杂聚合,其引发剂的选用对乳液聚合的很多方面都有影响,利用氧化还原引发乳液聚合,具有低温、聚合过程稳定且分子量高等优点[6-8].在苯丙乳液制备过程中,本实验引入过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系进行单体聚合,并对聚合乳液与仅用过硫酸钾热引发制得的乳液进行了粒度测定、红外光谱和热分析等仪器的对比表征.2 实验部分2.1 仪器与试剂真空干燥箱,旋转黏度计,ZetasizerNano ZS90粒度测定仪,Nicolet iSl0型傅里叶变换红外光谱仪,SDT-Q600同步热分析仪.十二烷基硫酸钠(SDS)(分析纯,无锡市晶科化工有限公司);壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)(南京古田化工有限公司);亚硫酸氢钠(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司);过硫酸钾(爱建德固赛引发剂有限公司,重结晶).单体(苯乙烯,丙烯酸丁酯)提纯:用4%氢氧化钠溶液洗涤3次,再用蒸馏水洗涤至中性,低温下(冰箱内)用无水硫酸镁干燥24h,在通风厨内60℃下减压蒸馏.2.2 合成工艺苯乙烯和丙烯酸丁酯的质量配比为1∶1,乳化剂(SDS∶NP-10=1∶2)用量为单体量的3%,引发剂用量为单体量的0.43%,其中氧化剂过硫酸钾与还原剂亚硫酸氢钠的质量配比为8∶1,缓冲剂碳酸氢钠用量为单体量的0.5%,功能单体丙烯酸用量为单体量的1%.加料合成工艺如下:预乳化阶段将一定量的去离子水、乳化剂和缓冲剂加入到250mL三口瓶中,50℃温度下开启搅拌,使其全部溶解,在搅拌下将混合单体及功能单体加入三口瓶中,继续搅拌30min形成稳定的预乳液.聚合反应阶段在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的250mL三口瓶中,加入一定量的上述预乳液,通入高纯氮气,搅拌下升温至67℃,先后缓慢滴加新配制的过硫酸钾溶液和亚硫酸氢钠溶液,待反应液出现青光后,开始滴加剩余预乳液,预乳液加完后保温且反应3h时间,降温出料.2.3 测试及表征外观采用目测的方法进行;黏度采用旋转黏度计进行测定(测试温度为25℃,转速为60r/min);参照国家标准(GB/T 2793-1995)测定固含量;乳液聚合产物从100目的纱布中过滤,用干燥的凝聚物所占单体总质量的百分数来表示凝胶率;将乳液稀释一定倍数后测定粒径及粒径分布;乳液均匀涂在干燥洁净的载玻片上,真空干燥后刮得膜片,红外光谱仪表征聚合物分子结构,热分析从150℃等速升温至600℃,速率10℃/min,流动介质为空气,流速为100mL/min.3 结果与讨论3.1 水性苯丙乳液一般性能不同体系引发的水性苯丙乳液一般性能见表1.表1 乳液的性能测试项目A样品(过硫酸钾热引发)[9]B样品(过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发)引发温度/℃8067乳液外观有蓝光乳白色液体有蓝光乳白色液体乳液黏度/(mPa·s)4.34.1凝胶率/%1.10.7固含量/%51.241.0涂膜性能平滑、透明平滑、透明实验引入过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原体系引发乳液聚合,引发温度与在相同条件下仅用过硫酸钾热引发的相比有了明显下降.这是由于加入合适量的还原剂亚硫酸氢钠,使得由过硫酸钾生成自由基的活化能降低,可在较低温度下产生活性自由基,从而引发聚合反应;乳液的固含量略有下降,是由于在相同反应时间里后续较低的反应温度影响了单体转化率.3.2 乳液粒子的大小及分布粒度测定仪测定的乳液粒子大小及粒径分布见图1.图1 苯丙乳液粒径分布由图1可见:两乳液的粒子粒径都呈单分散性分布,粒子平均粒径都小于10nm.A样品曲线的右移,表明了由于反应温度较高而导致乳液粒子大小和粒子粒径分布增大.3.3 乳液红外光谱分析图2是水性苯丙乳液经成膜后的红外光谱图.图2 苯丙乳液薄膜的红外光谱在图2中,2957cm-1、2929cm-1是-CH3和-CH2-的伸缩振动吸收峰,1729cm-1是丙烯酸酯基中的CO的伸缩振动吸收峰,1453cm-1是苯乙烯苯环的骨架振动吸收峰,1161cm-1是丙烯酸酯基中C-O-C的对称伸缩振动吸收峰,758cm-1可以判断出结构中有单取代苯环存在,700cm-1是苯环中的C-H面外弯曲的特征峰.1600～1680cm-1范围是烯键的特征吸收峰区域.由图2可知,A、B两样品的红外光谱图基本相同;谱图出峰情况基本表明:两样品乳液中苯乙烯、丙烯酸丁酯单体及加入聚合体系的功能单体丙烯酸都参与了共聚反应.3.4 乳液的DSC分析图3是A、B两样品的差示热量扫描曲线.从图中可以对比发现,B样品聚合物的分解温度和分解残留物完全燃烧时的吸热峰温度都比A样品的要高,表明氧化还原引发制得的聚合物的热氧稳定性较大,反映了氧化还原引发的聚合物的交联度或结晶度较高.图3 苯丙乳液的DSC曲线4 结论以苯乙烯、丙烯酸丁酯为主要单体,在乳液聚合中引入过硫酸钾和亚硫酸氢钠的氧化还原引发体系,得到了性能较好的水性纳米级苯丙乳液.与过硫酸钾热引发相比,乳液聚合的氧化还原引发温度明显降低,聚合物的粒子平均粒径更小、粒径分布更窄,聚合物的热氧稳定性更大.参考文献:[1]de Arbina L L,Barandiaran M J,Gugliotta L M,et al.Kinetics of the emulsioncopoly merization of styrene and butylactylate[J].Polymer,1997,38(1):143-148.[2]Zoco N,de ArbinaL L,Leiza J R,et a1.Molecular weight development in emulsion copoly merization of n-butyl acrylate and styrene[J].Journal of Applied Polymer Science,2003,87(12):1918-1926.[3]Gu S J,Wang Y P,Zhang F A.Study on acrylic emulsion with core-shell structure containing high hydroxyl content[J].Journal of Macromolecular Science:Pure and Applied Chemistry,2005,42(6):771-781.[4]赵晨阳,李效玉.高固含量乳液(St/BA/AA)的合成、乳胶粒径及其分布[J].高分子材料科学与工程,2005(2):118-124.[5]黄增芳,谢辉,马军现,等.丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展[J].中国胶粘剂,2010,19(1):53-57.[6]万超瑛.水溶性氧化-还原引发体系在乳液聚合中的应用[J].化学与粘合,2001(5):219-221.[7]张洪涛,操建华,王岸林.氧化-还原引发剂引发苯乙烯超浓乳液聚合的研究[J].高等学校化学学报,2003,24(4):739-744.[8]王雪荣,焦剑,曲忠先,等.氧化还原引发聚合丙烯酸酯乳液及胶粘剂的研究[J].中国胶粘剂,2006,15(2):1-4.[9]邵国强.水性苯丙纳米乳液的制备与表征[J].化工新型材料,2011,39(4):111-113.。
氧化-还原低温引发苯乙烯／丙烯酸丁酯细乳液聚合粒度分布和成核
氧化- 还原低温引发苯乙烯／丙烯酸丁酯细乳液聚合粒度分布和成核机理的研究核心提示：乳液聚合粒度分布和成核机理的研究张洪涛谭必恩胡芳李建宗(湖北大学化学与材料学院, 武汉430062) 摘要用氧化还原引发剂(N H 4) 2S2O 8?N aH SO 3 研究了苯乙烯(St) ? 丙烯酸丁酯(BA ) 低温下的细乳液共聚合，细乳液单体液滴在亚微米级(100〜400…乳液聚合粒度分布和成核机理的研究张洪涛谭必恩胡芳李建宗( 湖北大学化学与材料学院, 武汉430062) 摘要用氧化还原引发剂(N H 4) 2S2O 8?N aH SO 3 研究了苯乙烯(St) ? 丙烯酸丁酯(BA ) 低温下的细乳液共聚合, 细乳液单体液滴在亚微米级(100 〜400 nm ). 测定了聚合过程中粒子大小及分布的变化, 发现细乳液聚合随引发剂、乳化剂和共乳化剂浓度的增加, 乳胶粒子尺寸变小, 分布变宽, 并且比相同条件下传统乳液聚合的粒子大. 计算了聚合过程中粒子数变化规律及乳化剂覆盖率, 讨论了细乳液与传统乳液中引发剂、乳化剂对反应过程的影响及成核机理的差异. 关键词细乳液聚合; 粒度分布; 成核机理; 氧化还原引发剂基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 04010) 资助. 联系人简介: 张洪涛(1942 年出生) , 男, 研究员, 从事乳液聚合研究. 细乳液聚合是一种崭新的乳液聚合方法[1 ] , 其乳化体系、乳化工艺、引发聚合机理、动力学行为、乳胶性能等都不同于传统乳液聚合[2 ] , 也不同于加入大量表面活性剂和大量短链脂肪醇的微乳液聚合[3, 4 ]. 细乳液聚合与传统乳液聚合的差别是在体系中引进了共乳化剂, 并采用了微乳化工艺, 这样使原来较大的单体液滴被分散成更小的单体亚微液滴. 单体亚微液滴的直径大约在100〜400 nm 之间, 大于单体增溶胶束( 直径约为40〜50 nm ) , 而小于传统乳液的单体液滴( 直径为＞ 10 000 nm ) , 其单位体积液滴的总表面积接近于单体增溶胶束的总表面积. 以胶束形式存在的乳化剂将转移到单体亚微液滴表面上, 胶束基本消失, 因此单体的亚微液滴就成为引发聚合和粒子成核的主要场所. 目前, 国外对细乳液的研究仅限于单一的过氧化物引发剂, 在较高温度下引发聚合[5 ] , 细乳液稳定性差, 单体液滴容易粗化, 粒子成核机理的研究受到影响. 我们曾经研究了细乳液的制备、稳定性及聚合动力学特征[6 ] , 为了进一步证明细乳液聚合中, 乳胶粒子成核机理是单体亚微液滴,本文采用(N H 4) 2S2O 8?N aH SO 3 氧化2还原引发体系, 在低温下(25〜45 C)进行了细乳液共聚合.用PCS (Pho ton大小及分布的变化规律, 为乳胶粒子成核机理的研究提供了可靠的实验依据. 1 实验部分1. 1 原料苯乙烯(St) 和丙烯酸丁酯(BA ) 为化学纯, 经减压蒸馏处理, 在冰箱中保存备用. 其余试剂均为分析纯. 过硫酸铵(A PS) 和过氧化苯甲酰(BPO ) 均为分析纯, 经重结晶处理, 水经去离子处理. 1. 2 细乳液的制备及聚合在装有温度计和冷凝管的250 mL四口烧瓶中,加入H 20及乳化剂.于50 C 下, 高速搅拌15 m in. 然后将混合单体St?BA 和共乳化剂的溶液加入到以上预乳化液中, 用超声波仪[ 工作频率(26±3)反应6〜8 h, 跟踪取样测定. V ol. 21 高等学校化学学报N o. 1 2 0 0 0年1 月CHEM ICAL JOU RNAL O F CH IN ESE UN IV ERS IT IES 156 〜159 转载1. 3 表征1. 3. 1 水相中残留乳化剂浓度的测定取乳液3010 mL 于塑料离心试管中, 高速离心40 m in (20 00 r? m in). 取下层水相约1010 mL , 放入三角烧瓶中, 加入50 mL 蒸馏水稀释, 加15 mL 亚甲基蓝(1% ) 和硫酸溶液(0105% ) 混合指示剂, 15 mL CHC l3, 用浓度为015 mol?L 的十六烷基溴化铵水溶液滴到粒度分布仪( 英国)测定. Z 均粒径(dZ ) ; 该仪器同时给出多分散性( 用Poly 表示) , Po ly 值越接近0, 说明分布越窄.由表1 可见, 随着温度升高, 粒子变大, 这是由于温度高, 细乳液稳定性差, 容易引起粒子聚并; 又发现随引发剂浓度的增加, 粒子尺寸减小, 从单体液滴成核机理解释, 是因为引发剂浓度较高时, 诱导期短, 反应速率快, 相对在较短的时间内有大量的单体液滴被引发成核. 引发剂浓度低引发期较长, 反应缓慢, 只有部分单体先引发成核, 剩下的部分单体在反应中将充当单体仓库, 向聚合物粒子输送单体, 使乳胶粒径增加. 引发剂越少诱导期越长, 粒子分布越宽; 另外, 随乳化剂浓度增加, 胶乳粒子变小, 这是由于乳化剂浓度越高, 单体液滴越小, 体系中单体液滴的数目增加; 在引发剂浓度一定时, 单体液滴数越多, 同时引发的几率越小, 粒子变小, 粒子分布变宽; 随共乳化剂比例的增加, 乳胶粒子尺寸减小. 同时测定了传统乳液聚合的有关数据, 单体液滴的尺寸为711X 104 nm ,转化率为20%时粒子尺寸为5218 nm ,随着聚合的继续进行, 粒子逐渐增大. 细乳液和传统乳液聚合的乳胶粒子电镜照片见图1,发现细乳液的粒子比传统的乳液粒子直径大, 且分布宽. (A ) M iniem ulsion; (B) Convention em ulsion. 从表2 可见, 随反应时间增加, 粒子尺寸先减小, 而后增大. 反应开始前, 单体液滴粒直径为17815小. 当转化率从2013% 增大到3817% 时, 部分单体液滴向聚合物粒子输送单体, 或与成核粒子碰撞, 使粒子变大, 但增长的幅度不大. 转化率从3817% 增大到7313% 时, 粒径变化不大. 在反应后期, 当转化率大于80% 时, 体系粘度增加, 粒子凝聚, 粒径增大的幅度较大, 粒子分布随反应的进行逐渐变窄, ( SDS ) = 0?1; • M iniem ulsion: m (HDE ) ?m (SDS) = 4?1. 从图2 可知, 细乳液聚合过程中, 粒子数不断增加, 说明不断有新的粒子成核, 反应后期, 由于粒子凝聚, 粒子数略有下降. 较高引发剂浓度(018% ) 下, 发现粒子数也随反应进行持续增加, 说明在细乳液聚合过程中, 始终只有部分单体引发成核. 传统乳液聚合中粒子数目增加到一定值便基本保持一定. 因传统乳液聚合引发快, 大量增溶胶束几乎同时引发, 当只剩下单体液滴向聚合物粒子输送单体时, 体系的粒子数一定. 从图2 还可看出, 传统乳液聚合过程中, 当转化率大于60% 时, 粒子数不再增加.根据经典乳液聚合理论, 此时体系的单体液滴已消失, 粒子数恒定, 反应速率最大(0133X10- 3 mol?L - 1? 液滴消失, 即成核期结束. 细乳液聚合过程的反应速率最大值(0112X10- 3 mol?L - 1?S- 1) 出现在转化率为25%〜30% 处, 随转化率增加, 反应速率下降, 体系中的粒子数仍在持续增长, 说明成核过程仍在进行. 从以上分析, 可知, 细乳液聚合与传统乳液聚合确实遵循着不同的成核机理. 粒度分布直接影响着乳液的微观性质及反应特征. 本文计算了粒子数与引发剂浓度、乳化剂浓度的关系, 并将细乳液与传统乳液聚合情况进行比较•细乳液：N * [ I]0. 76, N * [S ]0. 75 传统乳液：N *[I]0. 45, N * [S ]1.40 弓I发剂浓度对细乳液聚合的粒子数的影响较大，乳化剂浓度对传统乳液聚合粒子数的影响较大. 因为传统乳液聚合以胶束成核为主乳化剂的浓度决定胶束的个数, 也决定着最终粒子数目. 细乳液聚合以单体液滴成核为主, 引发剂浓度决定着自由基浓度及引发速率的大小, 对最终粒子数目影响较大. 由此可知, 体系中乳化剂的存在形式对聚合机理至关重要. 对乳化剂在乳胶粒子上的覆盖率作了进一步计算, 结果见表3. 从表3 可见, 乳化剂在乳胶粒子上的覆盖率, 细乳液的要大于传统乳液, 而且随着乳化剂浓度的增大而增大, 因此细乳液的稳定性好. 为更直观地论证细乳液的单体液滴成核机理, 设计了一组对比实验. 先用传统乳液聚合方法制备一批种子乳液, 测得粒子直径为148 nm. 将种子乳液分成等量的两份, 向一份中滴加传统乳液; 向另一份中滴加细乳液, 测定了聚合后的粒子大小及分布. 滴加传统乳液的粒子随着反应的进行粒子不断增大, 且成单峰分布; 在滴加细乳液的体系中, 滴加前细乳液的液滴分布呈双峰, 大部分是9813 nm , 少量是16719 nm. 滴加1 h 后取样测定, 粒子分布只有一个明显的单峰, 在13417 nm 处. 因为种子粒径是14811 nm , 所以这部分13417 nm 大小的粒子是由滴入的细乳液液滴成核生成的. 反应5 h 后的粒度分布为明显的双峰, 分别在18219 nm , 27716 nm 处, 说明部分细乳液单体在原有种子上生长聚合了, 生成的粒子更大. 有部分比种子粒子小的粒子生成, 说明滴入的细乳液中单体液滴自身引发成核,生成小粒子. 通过对比, 可见细乳液是以单体液滴成核为主的乳液聚合. 参考文献1 U gelstad J. , E l2A asser M. S. , V anderhoff J. W. . Po lym. L etter. [J ], 1973, 11: 503?507 2 ZHAN G Hong2Tao (张洪涛). Po lymer Bulletin ( 高分子通报) [J ], 1991, (1) : 35?40 3 U gelstad J. . Ger. O ffen 2 707 070[P ], 1977 4 Choi Y. T. . Ph. D. Dissertation[D ], L eh igh U niversity, 1986 5 M asa J. A. ,Dearbina L. L. , A sua J. M. . J. App l. Po lym. Sci. [J ], 1993, 49: 81?90 6 Huang He, Zhang Hongtao, L i J ianzong et al. . J. App l.Po lym. Sci. [J ], 1998, 68: 2 029?2 039 (T he f acu lty of Chem istry and M aterials, W uhan 430062, Ch ina) (N H 4 ) 2S2O 8?N aH SO 3 at low er temperature and con trasted it to conven tion em ulsion po lym erization. (Ed. : Q , L )。
丁苯橡胶装置低温乳液聚合反应影响因素及控制方法
3111 聚合反应简介丁苯橡胶装置采用低温乳液聚合法，世界上约90%的乳聚丁苯橡胶是用此法生产。
该方法引发剂、活化剂使用效率高、聚合反应温度低、凝胶含量少，能生产出大分子量、机械性能较好的橡胶。
由于聚合反应工艺复杂、使用助剂种类多，一旦出现波动对橡胶产品质量以及后续单元的正常生产有较大影响，因此提前控制和调整聚合反应相当重要。
2 聚合反应影响因素聚合反应主要是通过分析最终胶乳的总固物含量（TSC）和脱气胶乳的门尼（MV）以及结合苯乙烯来进行反应控制和调整的。
胶乳结合苯乙烯一般控制在22.5~24.5之间。
影响聚合反应的因素如下：（1）单体配比。
聚合反应丁二烯与苯乙烯的比例一般是72/28，单体比例变化影响聚合反应加成，从而改变胶乳的TSC以及结合苯乙烯含量。
（2）单体纯度。
丁二烯和苯乙烯的纯度对聚合反应有较大影响，要尤其要注意丁二烯以及苯乙烯在单体储存单元的掺混质量，以及丁二烯和苯乙烯在聚合单元的进料带水情况，如果单体纯度低或者进料带水都会造成反应低的后果。
（3）各助剂质量和加料水平。
歧化松香酸钾皂和脂肪酸皂质量直接影响乳化剂的质量好坏，而乳化剂为聚合反应提供场所，因此其TSC、pH值、除氧剂量对反应有很大影响。
另外氧化还原体系（氧化剂和活化剂）帮助反应引发聚合，其质量和加料水平直接影响反应高低从而影响胶乳TSC和门尼是否合格。
调节剂质量及加料水平直接影响胶乳的相对分子质量（门尼）。
（4）聚合反应温度和压力。
控制好聚合釜温度和压力是重中之重。
正常生产时，首釜温度控制在7℃其他几釜控制在5.5℃，聚合系统压力一般控制在0.18-0.22Mpa之间，当超过0.6Mpa时聚合反应联锁停止进料。
（5）聚合反应时间。
聚合反应的反应时间长短影响聚合转化率、TSC、门尼，通常通过切釜改变停留时间来调节反应时间，或者改变置换塔终止剂加料点改变反应时间。
（6）丁二烯中TBC含量、乳化剂中除氧剂含量、氨系统漏氨、密封油系统漏油。
氧化-还原引发剂在乳液聚合方面的应用
The application of redox initiators in emulsion polymerization乳液聚合是一种常用的聚合方法，它可以用来制备具有特殊性能的高分子材料。
氧化-还原引发剂是乳液聚合中使用的重要化学试剂，它可以促进高分子材料的形成和性能优化。
氧化-还原引发剂通常与其他有机或无机试剂相结合，形成一个复杂体系，并提供了一种快速、低温、低应力和高效的方法来生产出具有特定性能的高分子材料。
此外，氧化-还原引发剂在乳液聚合中也可以作为表面活性剂和协助因子使用。
Emulsion polymerization is a commonly used polymerization method which can be used to prepare polymeric materials with special properties. Redox initiators are important chemical reagents used in emulsion polymerization, which can promote the formation and performance optimization of polymeric materials. Redox initiators are usually combined with other organic or inorganic reagents to form a complex system, providing a fast, low temperature, low stress and efficient method to produce polymeric materials with specific properties. In addition, redox initiators can also be used as surfactants and assistant factors in emulsion polymerization.。
丙烯酰胺氧化-还原引发体系反相乳液聚合
丙烯酰胺氧化 -还原引发体系反相乳液聚合周诗彪1,2,罗鸿1,张维庆1,郑庆云1,肖安国1,姚强2【摘要】摘要∶以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,Span-80和 OP-10为乳化剂,进行了丙烯酰胺的反相乳液聚合研究;对合成产物进行了FT-IR、线粒径分布测试和表征;探讨了反应温度、反应时间、引发剂用量、乳化剂用量以及油相与水相体积比对转化率的影响。
研究结果表明,反应温度30℃,反应时间4 h,油水体积比4∶1,引发剂[n(过硫酸钾)∶n(亚硫酸钠)=1∶1]用量为单体质量的 0.5%(质量分数),乳化剂[m(OP-10)∶m(Span-80)=1∶1]用量为单体质量的8.0%(质量分数),在此工艺条件下,单体转化率达 98.8%,乳胶体积平均粒径112μm。
【期刊名称】涂料工业【年(卷),期】2010(040)005【总页数】3【关键词】关键词: 丙烯酰胺;聚丙烯酰胺;反相乳液聚合;氧化 -还原体系0 引言聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)及其衍生物是常用以改善工业生产和工业过程的高分子化合物,20世纪50年代实现工业化生产。
多年来一直作为一类重要絮凝剂、增稠剂、减阻剂、泥浆处理剂、表面活性剂、土壤改良剂、水土保湿剂、种子包衣剂、纸力增强剂等而被广泛用于石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等,有“百业助剂”之称[1-2]。
合成聚丙烯酰胺的方法很多,其中水溶液聚合至今仍占很大比重。
近年来,人们对AM反相乳液聚合进行了深入研究。
张志成等[3-4]探讨了在辐射条件下AM的反相乳液聚合;王雨华等[5]采用反相乳液聚合合成了阴离子聚丙烯酰胺;王振卫及笔者对丙烯酰胺反相乳液共聚进行了研究[6-7]。
本研究采用过硫酸钾和亚硫酸钠氧化-还原体系为引发剂,进行丙烯酰胺的反相乳液聚合,探讨其聚合反应的工艺条件。
1 实验部分1.1 主要试剂和仪器无水乙酸钠、无水亚硫酸钠:分析纯,湖南化学试剂总厂;乙二胺四乙酸二钠:分析纯,上海山浦化工有限公司;Span-80:化学纯,天津市博迪化工有限公司;OP-10:化学纯,上海山浦化工有限公司;丙烯酰胺:分析纯,天津市化学试剂研究所;过硫酸钾:分析纯,上海化学试剂采购供应站经销;乙醇:分析纯,长沙安泰精细化工实业有限公司;丙酮:分析纯,湖南汇虹试剂有限公司。
氧化还原引发下的淀粉、丙烯酸反相乳液聚合
氧化还原引发下的淀粉、丙烯酸反相乳液聚合
刘祥义;徐晓军
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2005(34)3
【摘要】以环己烷为连续相,Span20为乳化剂,采用氧化还原引发体系,通过反相乳液聚合技术,合成淀粉、丙烯酸接枝共聚物.并用红外光谱对共聚物进行了表征.研究结果表明:采用氧化还原引发剂可使聚合反应低温快速进行,在过硫酸钾为3.1 mmol/L,亚硫酸氢钠为3.1 mmol/L,单体丙烯酸浓度为2.6 mol/L,反应温度为30℃,反应时间为3 h,乳化剂浓度为5%时,单体转化率为92.6%、淀粉接枝率为43.2%、淀粉接枝效率56.4%.
【总页数】3页(P159-161)
【作者】刘祥义;徐晓军
【作者单位】昆明理工大学,环境工程学院,云南,昆明,650092;西南林学院,基础部,云南,昆明,650224;昆明理工大学,环境工程学院,云南,昆明,650092
【正文语种】中文
【中图分类】O636.1+2;TQ316.342
【相关文献】
1.机械活化淀粉接枝丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液聚合动力学* [J], 谢新玲;童张法;李丽琴;黄祖强;张友全;赵秋菊
2.丙烯酸-丙烯酰胺氧化还原体系的反相乳液聚合 [J], 王锟;周诗彪
3.超声活化淀粉与丙烯酸反相乳液聚合动力学研究 [J], 蓝志福;庄远红;郑海燕;魏玲珊;陈建福
4.非离子乳化剂对淀粉接枝丙烯酰胺、丙烯酸反相乳液聚合反应的作用 [J], 杨锦宗;曹亚峰;刘兆丽;马希晨
5.过硫酸钾-脲氧化还原引发的甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵反相乳液聚合 [J], 刘庆普;王燕军;哈润华;姚康德
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超浓乳液聚合体系稳定性的研究
质等 因素有关 。２ ０ 年 本课 题小 组 也 对超 浓乳 液 稳定性 ０１ 作 了较详细 的研 究。在超浓乳 液 聚合 中， 稳定 剂体 系 、 体 、 单
维普资讯
综
述
粘 接 ２０。７５ ０６２（）
超 浓 乳 液 聚合 体 系稳 定 性 的研 究
陈莉 ， 张洪涛 ， 段铃丽
（ 湖北 大学化学与材料科学学 院 ， 湖北 武汉 ，３０ ２ ４０６ ）
摘要 ： 绍 了超 浓乳液及其制备方 法、 介 讨论 了超浓乳 液形成的条件 ， 出了不 同单体体 系的超 浓乳液聚合 的最 指
佳稳定性条件 。
关键词 ： 超浓乳液聚合 ； 液胞 ； 制备 方法 ； 稳定性
中图分类号 ：Ｑ １ ．３ Ｔ ３ ６ ３ ４ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ １— ９ ２ ２０ ）５— ０ ５一ｏ Ａ １０ ５ ２ （０ ６ ０ ０ ３ ３ １ 超浓乳液简 介 “ 超浓乳液 ” ｃｎｅ ｔ ｔ ｍｕｓ ｎ 是 分散 相 体积 超 过 （ ｏ ｃｎｒ ｅ ｅ ｌ ｏ ） ａｄ ｉ 步法 是先将 单 体用 引 发剂 引 发 ， 一 定 温度 下 部 分 预 聚 在 合 ， 之达到一定 的转化 率 ； 使 后将 已经部 分 聚 合 的单 体 体 系 在室温下加入搅 拌着的乳化剂 水溶 液 中， 备超 浓乳 液。其 制 后 的制备程 序同 一步法 一样 。制 备方 法对 超 浓乳 液 稳定 性 也有影 响 ， 用一 步 法制 备 超 浓 乳液 的烃类 单体 仅 有 苯 乙 能 烯、 二乙烯苯等 。甲基丙烯 酸 甲酯 、 甲基丙 烯酸 乙酯 、 甲基 丙 烯 酸丁酯等则需要用二 步法来 制备 。 ３ 形成 超浓乳液的条件 超浓乳液形成 的重 要条件 是 在 聚合 时要 有 足够 的稳 定 性 。稳 定性是指形成乳 液液胞的稳 定程度 ， 即聚 合物乳 液承 受 外界因素破坏 的能力 。从胶 体 意义上讲 ， 稳定 的乳 液应是 无 数聚合物乳胶粒各 自作为布朗运 动 的一个单 元 ， 够长期 能 悬 浮在介质 中的胶 体体 系。稳定 的 超浓 乳 液不 仅指 在 制备
低温乳液聚合制备超高分子量聚乙烯醇
聚 乙烯 醇 （ＰＶＡ） 因 其 特 殊 的结 构 ，而 具 有 高 强 度 、高模 量 、良好 粘 接性 、耐 溶 剂 性 、耐 酸 碱 性 、 耐 磨性 、气 体 阻隔性 能 以及 生 物相容 性 ，被广 泛应 用 于纤 维 、薄膜 、食 品包装 袋 、隔离膜 、药物传 输等 方 面 ¨Ｊ。尤其 在高 强 高模 纤 维方 面 ，要 求 ＰＶＡ具 有 高 的相 对分 子质 量 （以下 简称 高 分 子量 ）。聚 乙 酸 乙烯 酯 （ＰＶＡｃ）是 ＰＶＡ 的 前 驱 体 ，可 以 由醋 酸 乙 烯 酯 （ＶＡｃ） 单 体通 过 本 体 、溶 液 、悬 浮 、乳 液 聚合 等 方
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ （ＰＶＡｃ）ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｖｉａ ｌｏｗ ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｒｅｄｏｘ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ （ＫＰＳ）／Ｎ，Ｎ—ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ （ＤＭＥＡ）． Ｔｈｅｎ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ（ＰＶＡ） ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
过硫酸钾引发三元共聚乳液聚合实验报告
过硫酸钾引发三元共聚乳液聚合实验报告一、引言三元共聚乳液聚合是一种重要的聚合工艺，通过将三种单体以乳液形式引入反应体系中，经过引发剂的引发，实现三种单体的聚合反应。
在这个实验中，我们选择过硫酸钾作为引发剂，探究过硫酸钾引发三元共聚乳液聚合的反应性能和影响因素。
二、实验目的1. 研究过硫酸钾引发三元共聚乳液聚合的反应动力学特性；2. 探究过硫酸钾用量对聚合反应速率和聚合产物性质的影响；3. 分析聚合反应过程中乳液粒径的变化。
三、实验原理三元共聚乳液聚合是指在乳液中同时聚合三种单体，其中一种为亲水性单体，可以与乳液形成胶束，另外两种为疏水性单体，可以通过疏水作用与亲水性单体聚集在一起形成核。
引发剂的作用是加速聚合反应的进行，使单体在核上聚合成高分子链。
过硫酸钾是一种常用的引发剂，可以通过热分解产生自由基，引发聚合反应。
四、实验步骤1. 准备三元共聚乳液体系，选择合适的亲水性单体、疏水性单体和表面活性剂，并按照一定比例配制乳液；2. 在恒温搅拌条件下，将过硫酸钾溶解在适量的水中，并加入到乳液中；3. 开始聚合反应，持续搅拌，并记录反应时间和反应温度；4. 反应结束后，对聚合产物进行分析，包括聚合产率、分子量分布、粒径分布等。
五、实验结果与讨论1. 过硫酸钾用量对聚合反应速率的影响：通过改变过硫酸钾的用量，可以调控聚合反应的速率。
当过硫酸钾用量过低时，引发剂的活性不足，聚合反应速率较慢；当过硫酸钾用量过高时，反应速率会增加，但同时也容易引发副反应，影响产物的质量。
因此，需要选择适当的过硫酸钾用量以保证反应的高效进行。
2. 过硫酸钾用量对聚合产物性质的影响：过硫酸钾用量的不同会对聚合产物的分子量、粒径等性质产生影响。
过多的过硫酸钾会导致聚合链的剧烈交联，产物的分子量增大，而过少的过硫酸钾则会使聚合链的生长受限，产物的分子量较低。
此外，过硫酸钾用量过高还会导致产物颗粒的聚集，使乳液粒径变大。
3. 乳液粒径的变化：在聚合反应过程中，乳液中的颗粒会发生聚集和聚合，导致乳液粒径的变化。
PUAG—St超浓乳液共聚稳定性的研究
摘要 ： 甲苯二异 氰酸酯（Ｄ） 聚丙二醇 （ ２ 、 用 Ｔ Ｉ、 Ｎ１ 丙烯酸一３ 羟乙酯 （ － Ｅ 、 ０ ） １ 一 ｐ Ｈ Ａ） 聚乙二醇 一 ０ （ Ｅ 一 ０ ） ６ ０ Ｐ Ｇ ６ ０ 分三 步制 得含双 键的 非离 子型聚 氨酯 Ｐ Ａ 然后与 苯 乙烯单 体 ， ＭＳ ］十六 醇 （ Ａ 、 乙烯醇 （Ｖ 一 Ｕ Ｇ， 在 －、 ｃ ）聚 ＰＡ
Ｄ Ｔ 恒 温 ８ ℃反应 ； Ｂ Ｌ， ０ 生成 两端 带有 异氰 酸根 ， 中间
基 金 项 目： 家 自然科 学 基 金 资 助 项 目 ２ ３ ４ １ 。 国 ０ ７ ０ ９ 作 者简 介 ： 莉 （９ １ ， ， 士 生 ， 陈 １ ８－）女 硕 主要 研 究 方 向 ： 液 聚 合 。 乳
型 聚氨 酯在 溶于 水时 ，阴离 子在 水 中起 到 电解质 的
ｌ 工业 品 ， ， 山东 淄博 ；十 六 烷 醇 （ Ａ）Ｃ 级 ， Ｃ ，Ｐ 日本
进 口分 装 ； 聚乙 烯醇 （ Ｖ 一 ７ ８ ， Ｐ 级 ， Ｐ Ａ １８ ）Ｃ 上海 群 力 化工 厂 ； 苯二 酚 ， Ｒ 级 ， 海化 学试 剂一 厂 。 对 Ａ 上 １２ 非离 子型 的可 聚合聚 氨酯 的合成 与 表征 ＿
优点 ， 因此 ， 在应 用 上非常 广泛 。 国内外有 关 聚氨酯 方 面 的报道 较多 ， 聚氨 酯 的改 性 ， 氨 酯 的共 混 ， 如 聚 互 穿 网络 ｆ １ 互 穿 网 络 ， 氨 酯 预 聚体 ， 】， 半 聚 聚氨 酯 预 聚体 一 端接上 双键 ，另 一端接 二羟 甲基 丙酸类 物
甲苯 二 异 氰 酸 酯 （ Ｄ ）Ｃ 级 ， 北 大 学 化 工 Ｔ Ｉ，Ｐ 湖 厂； 聚丙 二 醇 （ ２ ， ｌｌ ２ ） 工 业 品 ， 前 在 １０Ｃ Ｎ ｌ Ｍ｜ １ ０ ， ０ ＝ 用 ２ ￣
氧化还原引发体系连续引发丙烯腈与丙烯酸乙酯乳液共聚合
摘 要 ： 氧 化 还 原 引发 剂 在 低 温 下 研 究 了 丙 烯 腈 （ 。和 丙 烯 酸 乙 酯 （ ） 孔 液 共 聚 合 。 考 察 了 聚 合 温 用 Ｍ ） Ｍ 的 度 、 化 荆 浓 度 对 聚 合 的 影 响 ． 果 表 明 ， 温 度 升 高 和 乳 化 荆 浓 度 增 大 ， 体 的 转 化 速 度 加 快 、 合 物 乳 结 随 单 聚 分子 量增 大 、 液更 为稳 定 。 激 光粒 径分析 仪 考察 了 ２ 乳 用 ０ Ｃ聚 合 过 程 中 乳 胶 粒 子 大 小 的 变 化 ， 现 聚 合 发 过 程 中的 成 核 和 增 长 均 在 胶 束 中进 行 ， 及 单 体 液 滴 在 高 转 化 率 时 仍 存 在 。 两 种 单 体 的 乳 液 共 聚 合 的 以 这
乳 液 聚 合 是 一 种 重 要 的 聚 合 方 式 ， 得 乳 所 液 已 广 泛 用 作 涂 料 和 粘 合 剂 ， 经 破 乳 而 得 橡 或 胶 或 塑 料 等 。然 而 乳 液 聚 合 也 是 一 种 受 多 种 因 素 影 响 的 复 杂 聚 合 。半 连 续 乳 液 聚 合 是 更 有 利 于热 传 递 和 反 应 控 制 的 乳 液 聚 合 手 段 ， 般 的 一 聚合 方 式 是 先 将 大 部 分 水 、 化 剂 及 部 分 单 体 乳 加 入 反 应 器 中 ， 高 速 搅 拌 使 之 乳 化 ， 时将 体 经 同 系温 度 升 高 到 期 望 的 聚 合 温 度 ， 入 引 发 剂 ， 加 随 后 在 一 定 时 间 内 连 续 补 加 另 一 部 分 单 体 乳 液Ｌ 。Ｕｎ ｕ ｌ ｚ ｅ等 ［ 将 半 连 续 乳 液 聚 合 引 入 微 ５
合 过 程 中乳 胶 粒 子 的 变 化 ， 乳 液 聚 合 的 机 理 对 进 行 了 描 述 ； 时 也 研 究 了 这 两 种 单 体 在 乳 液 同 聚合 中 的 竟 聚 率 。
引发剂对阳离子丙烯酸酯乳液聚合的影响
引发剂对阳离子丙烯酸酯乳液聚合的影响于跃;孙嫦丽;周炳才【摘要】本文采用BA/MMA/DM/DMC为单体，以制备固含量为40%阳离子丙烯酸酯乳液为例，就不同单一引发剂及其用量对乳液聚合稳定性的影响进行了讨论。
结果表明：阳离子丙烯酸酯乳液聚合最适宜引发剂为V50，其最佳用量为单体总量的0.4%。
%Based on BA/MMA/DM/DMC as components, as the example of cationic acrylate emulsion for 40% content,the effects of different initiators and their amounts on the emulsion stabilities were discussed in this paper. The results showed the optimum initiator was V50 and its optimum amount was 0.4%of the total components.【期刊名称】《皮革与化工》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P21-23)【关键词】阳离子;引发剂;乳液聚合【作者】于跃;孙嫦丽;周炳才【作者单位】丹东轻化工研究院有限责任公司，辽宁丹东118002;丹东轻化工研究院有限责任公司，辽宁丹东118002;丹东轻化工研究院有限责任公司，辽宁丹东118002【正文语种】中文【中图分类】TQ326.3阳离子丙烯酸酯乳液可用于皮革、纺织、纸张、污水处理、涂料等多个领域。
阳离子丙烯酸酯与传统的阴离子丙烯酸酯相比，由于其乳胶粒带有的正电荷可与带负电荷的表面中和，因此更易于与皮革材质吸附和粘合，同时具有抗静电作用。
阳离子丙烯酸酯乳液除了具有阴离子丙烯酸树脂固有的粘着性、渗透性、耐候性等以外，还因其阳离子性，在其使用性能方面被赋予优异的遮盖性、机械性能以及更加柔滑的手感。
Bd_St低温乳液共聚合动力学数学模型
合成橡胶工业,1997-09-15,20(5):265~269CH I NA S Y NT H E T I C RU B BE R IN DU S T RY述评对丁二烯-苯乙烯乳液共聚合生产乳聚丁苯橡胶的动力学数学模型进行了较系统的评述,讨论了生产过程的动力学数学模型的基本结构及模型的求解、验证和应用。
关键词:丁二烯苯乙烯乳液共聚合丁苯橡胶化学动力学数学模型述评Bd-St 低温乳液共聚合动力学数学模型*黄继红焦书科(北京化工大学高分子系,100028)丁二烯-苯乙烯(Bd-S t)乳液共聚合,工业上主要用来生产乳聚丁苯橡胶(E SBR)。
ESBR综合性能较好,应用广泛,是合成橡胶中工业化最早、产耗量最大的胶种。
许多ESBR 生产厂为了控制生产过程,稳定聚合工艺,提高产品质量,提高生产效率,已采用计算机来控制生产过程。
如:Zeon 公司,Go od y ear 公司,Fir esto ne 公司,Po l y sar 公司等[1]。
控制E SBR 产品质量,根本上讲是控制聚合物的微观质量参数。
为此,需要对该生产过程进行数学模型化研究,建立基于全过程的动力学数学模型,将聚合物微观质量和过程的状态相关联,然后在所建数学模型的基础上进行状态估计和控制系统设计,从而对生产过程实施全过程计算机控制。
一般来说,建立数学模型的方法有机理模型法(理论模型法)、数理统计法和黑盒法(过程辨识法)。
由于依据机理建模最能体现反应的本质,而且Bd-St 自由基乳聚机理已基本确立,因而常采用机理模型法。
作者在对ES BR 生产过程、反应机理认识的基础上,对ES BR 乳聚反应动力学数学模型的建立、验证和应用进行了评述。
1低温乳聚生产过程[2]低温乳聚生产E SBR 通常是在6~12个大小相同的串联的连续搅拌反应釜(C ST R)中进行的。
采用氧化还原引发体系,反应温度为5~10e 。
生产过程中将单体、乳化剂、引发剂、相对分子质量调节剂(链转移剂)、水等组分连续加入到首釜中,在串联釜组中连续反应8~16h 。
MMA-BA-GMA三元乳液共聚合
MMA-BA-GMA三元乳液共聚合
余樟清;李伯耿;李宝芳;潘祖仁
【期刊名称】《高分子材料科学与工程》
【年(卷),期】1999(15)1
【摘要】以（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８Ｎａ２ＳＯ３为引发体系采用滴加还原剂的半连续方法，进行甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）丙烯酸丁酯（ＢＡ）甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）三元乳液共聚合，系统研究了乳化剂，引发剂，聚合温度和官能团单体ＧＭＡ含量对聚合转化率，乳液粘度和乳液稳定性的影响。
动力学研究表明，本聚合体系的初始反应速率Ｒｐ０与引发剂浓度［Ｉ］０的０．４７９次方成正比，Ｒｐ随乳化剂浓度的增加而增大，乳化剂浓度增大到某一值后Ｒｐ反而减小。
实验还发现，ＧＭＡ含量对聚合动力学，乳液粘度和乳液的电解质稳定性无明显影响，聚合温度主要影响聚合反应速率，对乳液粘度和乳液电解质稳定性的影响较小。
【总页数】3页(P50-52)
【关键词】共聚合;动力学;乳液聚合;GMA;三元共聚
【作者】余樟清;李伯耿;李宝芳;潘祖仁
【作者单位】浙江大学高分子科学与工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ316.61;TQ325.7
【相关文献】
1.苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元乳液共聚合反应研究 [J], 张玉;张春庆;李杨;李海波;王玉荣
2.苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯醛三元无皂乳液共聚合动力学研究 [J], 闫翠娥
3.VAc-BA-AA三元乳液共聚合研究 [J], 叶楚平
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5.BA/AN/MA三元乳液共聚合及表征 [J], 王正辉;萧翼之
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苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)复合乳液聚合
苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)复合乳液聚合一、实验目的1. 通过苯乙烯(St) 、丙烯酸正丁酯(n-BA)复合乳液聚合，了解复合乳液聚合的特点，比较一般乳液聚合、种子乳液聚合和复合乳液聚合的优缺点。
2. 掌握制备核/壳结构复合聚合物乳液的方法和对聚合物进行改性的方法和途径。
二、实验原理合成复合聚合物乳液的方法实际上是种子乳液聚合(或称多阶段乳液聚合)，即首先通过一般乳液聚合制备第一单体的聚合物乳液做为种子乳液(核聚合)，然后在种子乳液存在下，加入第二单体(或几种单体的混合物)继续聚合(壳聚合)，这样就形成了以第一单体的聚合物为核，第二单体的聚合物为壳的核/壳结构的崐复合聚合物乳液——乳胶型互为贯穿聚合物网络，复合乳液聚合与种子乳液聚合的差别在于前者是采用不同种单体，而后者采用同种单体。
如果以苯乙烯(St) 为主单体，同时加入少量的丙烯酸(AA) 单体进行核聚合，而以丙烯酸正丁酯(n-BA)为单体，同时加入少量的丙烯酸(AA) 单体进行壳聚合，即得到以聚苯乙烯(PS)为核、聚丙烯酸正丁酯(Pn-BA) 为壳的核/壳结构的复合聚合物乳液。
在第一阶段聚合中合成的聚苯乙烯(PS) 乳胶粒作为种子，再加入第二单体丙烯酸正丁酯(n-BA)、引发剂过硫酸钾(KPS)和少量乳化剂进行第二阶段乳液聚合时，此时的聚合机理按接枝涂层理论机理进行。
即单体n-BA 富集在种子乳胶粒PS 的周围，PS 乳胶粒成为n-BA单体聚合的主要场所，所生成的聚合物Pn-BA 富集在PS 的周围而形成以PS 为核，Pn-BA为壳的核/壳结构聚合物，且核壳之间存在着PS-Pn-BA 接枝共聚物，理想情况下不生成新的乳胶粒。
由于在聚合过程中形成了少量的PS-Pn-BA 接枝共聚物使得核/壳结构的复合聚合物的性能优于任何一种均聚物PS 或Pn-BA 和PS-Pn-BA 无规共聚物的性能。
如耐水性能、耐溶剂性能、软化点、弹性和机械强度等均有大幅度提高。