白乳胶的制备
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白乳胶的制备
一.实验目的
1.进一步熟悉自由基聚合反应的特点。
2.了解乳液聚合的基本原理并掌握实验技术。
二.实验原理
聚醋酸乙烯酯是由醋酸乙烯酯在光或过氧化物引发下聚合而得,根据反应条件,如反应温度、引发剂浓度和溶剂不同,可得到分子量从几千到十几万的聚合物。
聚合反应可按本体、溶液、悬浮或乳液聚合等方式进行,采用何种方法取决于产品的用途。如作为涂料或粘合剂,则采用乳液聚合的方法。聚醋酸乙烯酯作为粘合剂使用(俗称白乳胶),无易燃的有机溶剂,无论木材、纸张或织物均可使用。
醋酸乙烯酯乳液聚合的方法与一般乳液聚合相同,采用过硫酸盐为引发剂,为使聚合反应平稳进行,单体和引发剂均需分批加入。聚合中常用的乳化剂是聚乙烯醇,实际操作中还常把两种乳化剂合并使用,乳化效果和稳定性比单独使用一种要好。本实验选用聚乙烯醇和OP-10复合乳化剂。
三.主要仪器和药品
250mL四口烧瓶、搅拌器、温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗、水浴锅、50mL 烧杯各一。
醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、乳化剂OP-10、去离子水、过硫酸铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。
四.实验步骤
1.在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的250mL四口烧瓶加入80mL蒸馏水和6g聚乙烯醇。搅拌并逐步升温到90-95℃,待聚乙烯醇全部溶解后滴入16滴OP-10,自然降温至60℃左右。
2.将1g过硫酸铵溶于5mL蒸馏水中,配成溶液。将0.25g碳酸氢钠溶于5mL蒸馏水中,配成溶液。备用。
3.加入20mL醋酸乙烯酯和2.5mL过硫酸铵水溶液,搅拌乳化10分钟。
然后再缓慢升温到80-85℃。在体系转变成乳白色后,再继续反应30分钟,并于80℃开始滴加剩余的30mL醋酸乙烯酯(滴加速度不宜过快)。滴完后在80℃保温15分钟,此后将剩余的过硫酸铵水溶液滴入反应体系,并再向反应体系滴加20mL醋酸乙烯酯,全部单体加入完毕后缓慢升温到85-90℃,保温约60min至无单体回馏液滴为止。然后冷却至50℃,加入5mL碳酸氢钠水溶液,调整体系的pH值到5-6之间。最后加入10g邻苯二甲酸二丁酯。搅拌并冷却30分钟,即得到白色的乳液-粘合剂白乳胶。
五.注意事项
1.聚乙烯醇必须完全溶解;
2.滴加速度均匀;
3.升温不能快;
4.醋酸乙烯酯必须蒸馏;
六.思考题
1.聚乙烯醇在反应中的作用?
2.过硫酸铵在反应中的作用?
3.调整pH值的作用?