聚丙烯酸酯乳液的合成讲
高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用
理论探讨第41卷第2期皮革与化工Vol.41No.22024年4月LEATHER AND CHEMICALSApr.2024收稿日期：2024-03-16作者简介：陈华（1967-），男，汉族，毕业于成都科技大学，从事皮革化学品的研发工作30余年。
闵峰（1977-），男，汉族，巴克曼实验室化工（上海）有限公司皮革技术部技术经理，研究方向：皮革前段及复鞣材料应用。
高固含量聚丙烯酸乳液的合成与应用陈华，闵峰（巴克曼实验室化工（上海）有限公司，上海201707）摘要：探索合成固含量在50%以上的丙烯酸酯乳液，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈，丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等为混合单体，以K 12和S-90作为复合乳化剂，以过硫酸铵为引发剂制取聚丙烯酸酯乳液。
通过改变预乳化的水量及控制条件、引发剂的用量、固含量的高低等条件进行多组实验，以探索各影响因素对乳液性能的影响，并筛选其最佳合成条件。
实验还通过在乳液聚合完成之后，通过加入氧化还原体系引发剂，来处理乳液中的残留单体，筛选出各体系下氧化剂和还原剂的最佳用量比。
实验发现采用还原剂FF6M 和70%叔丁基过氧化氢氧化还原体系，当FF6M 占乳液质量的比值约为0.2%，70%叔丁基过氧化氢占乳液质量的比值约为0.2%时，效果最佳。
关键词：乳液聚合；聚丙烯酸酯乳液；氧化还原中图分类号：TQ433.4+36文献标识码：A文章编号：1674-0939（2024）02-0022-04The Synthesis of the Polyacrylic Emulsionwith High Solid ContentCHEN Hua,MIN Feng(Buckman Laboratories (Shanghai)Chemicals Co.,Ltd.,Shanghai 201707,China )Abstract:Acrylic adhesive with solid content over 50%was synthesized by using MMA,EA,AA,ST,AN,BA,2-Ethylhexyl acrylate as mixed monomers,K 12and S-90as complex emulsifier,ammonium persulfate as initiator.By changing the amount of water and control conditions of pre-emulsification,the amount of initiator,the level of solid content and other conditions,the paper explored the influence of various factors on the properties of emulsion,and screened the best synthesis conditions.After the emulsion polymerization,the experiment also added redox system initiator to deal with the residual monomer of the acrylic emulsion,and screened out the best use ratio of oxidizing and reducing agents in the various systems.Taking FF6M and TBHP-70oxidation and reduction system,the best results were obtained when the ratio of FF6M to the emulsion mass was about 0.2%and that of 70%tert-butylhydrogen peroxide was about 0.2%.Key words:polymerization;acrylic emulsion;oxidation and reduction 高固含量低黏度(300~1000mPa ·s)聚合物乳液与固含量40%~50%以下通常的乳液相比，具有生产效率高、运输成本低、成膜干燥快、运输及储存成本低以及对环境污染小等优点，因此高固含量丙烯酸乳液广泛应用于工业领域，如压敏胶黏合剂、纸张复合胶黏剂、塑木复合胶黏剂、木材胶黏剂、建筑胶黏剂、纺织及皮革胶黏剂、汽车胶黏剂等，具有广阔的发展前景[1，2]。
有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液FLVA的合成及应用
第３ １ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４ 年１ 月
印 染 助 剂
ＴＥ ＸＴ Ｉ Ｌ Ｅ ＡＵＸＩ Ｌ Ｉ ＡＲＩ Ｅ Ｓ
Ｖｏ １ ． ３ １ Ｎｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
有 机 硅 改 性 氟代 聚 丙 烯 酸 酯 乳 液 Ｆ Ｌ Ｖ Ａ的 合成及 应 用
于 莹 ，安秋凤 ，许 伟 ，宁姣姣 ，张艳丽 ，高 同洛
（ Ｌ Ｍ Ａ ） 、 乙烯基硅 油（ Ｖ ｉ — ｓ ｉ ） 及功能性 丙烯酸类单体 （ 含－ －Ｏ Ｈ 、 氯等官 能团） 在水相 乳液共聚， 合 成了长碳链有机硅 改性氟代聚 丙烯酸酯 乳液Ｆ Ｌ Ｖ Ａ ． 用红外光谱 （ Ｉ Ｒ ） 对其 结构进行 了表征， 用纳 米粒度仪 、 ‘ 分 析仪等对 乳液的粒径 分布 、 Ｚ ｅ ｔ ａ 电位 、 静 态接触角和物 化性能等 进 行了测定． 讨论 了乳液用量 、 固化 温度对织物拒水 性的影响名 吉 果表 明： Ｆ Ｌ Ｖ Ａ乳液 粒径小 、 稳 定性好 ， 将 其附着 固化在 涤纶织物上， 可
（ 教育部轻化工助剂化 学与技术重点 实验 室； 陕西科技 大学 ， 化 学与化 工学院， 陕西西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
摘 要 ： 在 阳 Ｅ 离子 复配 型表面 活性 剂和 水溶性 引发 剂 的作用 下， 将 全氟烷 基 乙基丙 烯酸 酯（ Ｆ Ａ ） 、 甲基 丙烯酸 十二 醇酯
丙烯酸酯的乳液聚合
丙烯酸酯的乳液聚合1前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料，可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品，具有良好的性能，价格便宜。
丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
英特点是聚合热易扩散，聚合反应温度易控制；聚合体系即使在反应后期粘度也很低，因而也适于制备髙粘性的聚合物；能获得高分子量的聚合产物；可直接以乳液形式使用。
本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。
2实验目的1）掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线：2）理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理；3）了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响：3实验原理在乳液聚合过程中，乳液的稳左性会发生变化。
乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸疑乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。
因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。
聚合物乳液承受外界因素对英破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大虽肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
核壳型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的合成及流变性能研究
定在 ８ ℃， ０ 高速搅拌， 反应至乳液 出现蓝色荧光， 然后
同时滴人剩余的核单体预乳液和引发剂溶液， 滴加时 间约为 ４ ， ．ｈ控制引发剂的滴加速度， ０ 使其在核单体
预乳液滴加完毕后 １ ｒｎ ５ ｉ左右滴完， ａ 以使反应进行得 更完 全， 加完 毕后 再恒 温 １ 左右． 滴 ．ｈ ５ 自然冷 却 至 ４ ℃以下， 、 ０ 出料 过滤， 用氨水调节乳液的ｐ Ｈ至７ ８ ． １ 水 Ｑ ２． ９
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １０ — ４ ９２ １）６ ０ ２ — ５ ０ ４ ０ ３（０ ２０ — ０ ２ ０
Ｓｙ ｈｅｓ ｓ ｆ ｏｒ ｎｔ ｉ ｏ ｃ ｅ－ｓ ｌ ｐｏｌ ｕｒ ｔ ｎｅ－ ｌ ｈｅ ｌ ｙ ｅ ｈａ ｐｏ ｙａｃ ｙｌ ｔ ｃ ｍ ｐｌ ｘ ｅｍ ｕｌ ｉ ｒ ａｅ ｏ ｅ ｓ ｏｎ ａｎｄ ｉ ｓ ｒ ｔ ｈｅｏｌ ｉ ａｌ ｏｇ ｃ ｐｒ ｏｐｅｒ ｉ ｔ ｅｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏｅ—ｈ ｌｓｒｃｕｅ Ｕ ｏ ｌｘｅ ｌｏ ；ｌ ｅ ｉｄ ｒ ｉｉ ｌｎ －ｅ ｒ ｔ ｇ ｉ ；ｒｅ — ｙｗｏｄ ：ｃ ｒ— ｅｌ ｔ ｔ ｒ；Ｐ Ａ ｃ ｍｐｅ ｍｕ ｉｎ ａ ｘｂｎ ｅ；ｄｇ ａ ｉｋ ｊｔ ｉ ｉ ｋ ｈ ｏ ｓ ｕ ｓ ｔ ｔ ｐｎｎ ｎ
取 １％的 引 发 剂 溶 液 加 入 Ｐ ０ Ｕ预 乳 液 中， 度 恒 温
来研究 的热点． １ Ａ复合乳液 的制备方法有简单 的 Ｐ Ｕ 机 械 共 混 、 壳 共 聚和 互 穿 聚 合 物 网络 （ Ｎ 等 由 核／ Ｉ ） ， Ｐ
于聚 氨 酯 ｆＵ和 聚 丙烯 酸 酯（Ａ 的相 容 性 较 差 ， 由 Ｐ） Ｐ） 故 简 单 的机 械共 混制 取 的 Ｐ Ａ复合 乳液 不 够稳 定， Ｕ 因而
有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液FLVA的合成及应用
１．３ ＦＬＶＡ乳液的物化性能测定 外观：目测；ｐＨ值：精密酸度计测定；同含量：参照文献【６】中的方法测定；离心稳定性：将１０ｍＬ
乳液试样放入离心机中，以转速３０００ｄｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，观察乳液有无分层或漂油现象；乳液黏度：使 用ＮＤＪ．７９型旋转粘度计进行测定。
１．４ ＦＬＶＡ乳液主组分的结构表征 样品处理：取适景ＦＬＶＡ乳液，倾置在洁净的聚四氟乙烯板表面，自然流平制成膜，放置在通风橱
参考文献
…ＷＡＮＧ Ｌ，ＨＵ Ｗ Ｍ．Ｗａｔｅｒ－ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｕｎｌａｃｅｄ ｔｅｒｙｌｅｎｃ ｎｏｍ．ｖｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃ ａｎｄ ｐｅｌ‘ｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ【Ｊ】．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２００７，２８（１）：８４－８６． 【２】２ ＹＡＮＧ ＪＸ．ＰＩ Ｐ Ｈ．ＷＥＮ Ｘ Ｆ，ｅｔ ａｌ Ａ ｎｏｖｅｌ ｍｅｔｈｏｄ ｔＯ ｌｈｂｒｉｃａｔｅ ｓｕｐｅｒ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｅｌｌ－ｄｅｔｉｎｅｄ
摘要：在阳／非离子复配型表面活性剂和水溶性引发剂的作用下，将全氟烷基乙綦ｌ：Ｉ｛ｉ烯酸酯 （ＦＡ）、甲基丙烯酸卜二醇酯（ＬＭＡ）、乙烯暴硅油（Ｖｉ．Ｓｉ）及功能性丙烯酸类学体（含．ＯＨ、氯等 官能团）在水相乳液共聚，合成了一种长碳链有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液ＦＬＶＡ，用红外光谱 （ＩＲ）对其主组份结构进行了表征，用纳米粒度仪、‘分析仪等对乳液的粒径分布、Ｚｅｔａ电位、静态 接触角和物化性能等进行了测定。讨论了乳液用量，ｌ刮化温度对织物拒水性的影响。结果表明，ＦＬＶＡ 乳液粒径小，稳定性好，将其附着同化在涤纶织物一ｈ可明皿改善织物的拒水性。
ＰＨ
性能 乳门色带蓝光、均匀
聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成及在涂料印花中的应用
PUA 乳液的合成及在涂料印花中的应用徐东平(宁波市化工研究设计院 宁波315040)摘 要:用乳液聚合方法制备了丙烯酸酯改性聚氨酯乳液(PUA ),并对其合成过程的某些影响因素进行了讨论,确定了较佳工艺条件。
该乳液作为粘合剂应用于涂料印花,织物的印花牢度及手感均较好。
关键词:聚氨酯;丙烯酸酯;改性;乳液共聚;粘合剂;涂料印花 聚氨酯乳液是20世纪60年代发展起来的高分子材料,因为以水为分散介质,与溶剂型聚氨酯相比,具有价格低廉,使用安全,无环境污染等优点,所以其研究与应用得到快速发展,在1992年至1997年间,聚氨酯乳液的年平均增长率为8%[1],并出现了一系列工业化产品,成功地应用于印刷、印染、造纸、皮革涂饰等行业。
聚氨酯乳液胶膜柔软、耐磨、耐低温、粘附性好,但耐高温性能不佳,耐水性较差;而水性丙烯酸酯树脂具有较好的耐水性、耐候性和力学性能,但又存在着硬度大、热粘冷脆等缺点。
若用丙烯酸酯对聚氨酯进行改性,能够使两者的优点结合起来,克服各自的缺点,做到扬长避短,优势互补。
其改性产物被称为“第三代”聚氨酯乳液,这种聚氨酯2丙烯酸酯(PUA )乳液成为近年来研究的热点[2,3]。
本工作对丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的合成工艺条件和产品性能作了探讨,并将其作为粘合剂,应用到涂料印花中,印花后织物获得较好的牢度及手感。
1 实验部分1.1 原材料聚酯二醇,M n =1000,工业品,日本进口;六亚甲基二异氰酸酯,工业品,日本进口;二羟甲基丙酸,工业品,日本进口;高沸点溶剂A ,工业品,美国进口;三乙胺,化学纯,上海试剂厂;异佛尔酮二胺,工业品,美国进口;丙烯酸酯混合单体(丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸等),自配;丙烯酸缩水甘油醚系列交联剂,自制;过硫酸钾,化学纯,上海试剂厂;甲苯,化学纯,上海试剂厂。
1.2 合成工艺在装有搅拌器、温度计的四口瓶中加入聚酯二醇,在120～130℃,高真空条件下脱水1～2h ,冷却后加入六亚甲基二异氰酸酯,升至一定温度后反应,直到游离NC O 的质量分数达到理论值,适当降温后加二羟甲基丙酸和高沸点溶剂A 进行亲水化反应,反应完全后将反应液冷却,加三乙胺进行中和,在剧烈搅拌下加入去离子水、异佛尔酮二胺,同时进行乳化扩链反应,然后将乳液升到一定温度后滴加过硫酸钾与交联剂的水溶液及丙烯酸酯混合单体,进行自由基乳液聚合反应约3h ,冷却过滤出料,即得丙烯酸酯改性聚氨酯乳液(PUA 乳液)。
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究摘要：聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。
本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析，对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究，以供参考。
关键词：聚丙烯酸酯乳液聚合；功能性单体改性；复合改性1.聚丙烯酸酯乳液聚合1.1 乳液聚合的过程聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水（分散介质）。
乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团，使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散，形成小胶束，从而在引发剂的作用下进行自由基聚合，完成乳液聚合。
根据时间-转化率的关系，将乳液聚合过程分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。
在搅拌过程中，乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。
在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时，便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期，加入引发剂并升高温度，引发剂在水相中生成自由基，自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应，这个过程称为诱导期。
诱导期结束后，自由基引发聚合反应，生成乳胶粒，该过程称为乳胶粒生成阶段，乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中，自由基由水相进入乳胶粒，并引发聚合，乳胶粒便不断长大。
理论上，聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变，单体珠滴中的单体输送到乳胶粒，直到单体珠滴消失，这时反应只能消耗乳胶粒内的单体，随着单体浓度降低，反应速率不断下降。
但是现实中，由于存在体积效应，在乳胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺1.2.1 无皂乳液聚合无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂，其无残留乳化剂，产物的耐水性、电学性能、光泽度等较好。
无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用，从而反应稳定进行。
核壳乳液聚合法制备聚丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液
目前 ， 丙烯 酸酯 改 性 ＷＰ 的主 要 制 备 方 法 有 Ｕ 共 混 、 壳 聚合 、 穿 网络 （Ｐ Ｓ 接 枝 共 聚 、 合 核 互 ＩＮ ） 复 乳 液 共 聚 Ｊ 国 内关 于 丙 烯 酸 酯 改 性 聚 氨 酯 多 。
数是 采 用 共 混 、 穿 网络 （Ｐ Ｓ 接 枝 共 聚 、 合 乳 互 ＩＮ ） 复 液共 聚 ， 采 用 核 壳 聚 合 的较 少 ； 而 已经 报 道 的 核 壳 聚合 法 丙 烯 酸 酯 改 性 ＷＰ Ｕ工 艺 上 一 般 采 用 一 次
２１ ０ ２年第 ２ ７卷 第 ４期
２ ２．Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． ０１ １２ ４
聚 氨 酯 工 业
Ｐ ＹＵＲ ＨＡＮＥ Ｉ ０Ｌ ＥＴ ＮＤＵＳ ＲＹ Ｔ
・
４３ ・
核 壳 乳 液 聚 合 法 制 备 聚 丙 烯 酸 酯 一 氨 酯 复 合 乳 液 聚
卫晓 利 张发 兴
（ 四川理 工 学院材 料 与化 学工程 学院 自贡 ６３ １ ） ４０ ３
水 性 聚 氨酯 （ Ｕ） 有 良好 的物 理 机 械性 能 ＷＰ 具
和优 良的耐寒 性 ， 其 存 在 固含 量 低 、 水 性 差 、 但 耐 耐 候 性 差 等 缺 点 ， 其 应 用 受 到 了 一 定 的 限 制 －３ 使 ２。
而聚 丙烯 酸酯 类 乳 液具 有 较 好 的耐 水 性 、 候 性 及 耐 优 异 的 物 理 机 械性 能 ， 因此 ， 丙 烯 酸 酯 改 性 ＷＰ 用 Ｕ 已经成 为 一个 热 门 的研 究课 题 。
优异。
关 键 词 ： 壳乳 液聚 合 ； 核 甲基 丙烯 酸１一 乙酯 ； Ｂ羟 甲基 丙烯 酸 甲酯 ； 聚氨 酯
中图 分类 号 ： Ｑ ３ ３ ８ Ｔ ２ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１０ ０ ５—１０ （ ０ ２ ０ ０ ４ ０ ９ ２ ２ １ ）４— ０ ３— ４
聚丙烯酸酯乳液的合成简介
2 原料
单体
• 分类 ②软单体 单体得均聚物玻璃化温度较低者称为软单体,当参与树脂共聚时赋予树 脂一定得柔韧性和延伸性。一般将玻璃化温度介于-20℃～-70℃得单体称 为软单体,常用得软单体有丙烯酸乙酯(-22℃)、丙烯酸丁酯(-55℃)、丙烯 酸异辛酯(-70℃)等等。
大家有疑问的，可以询问和交流
肥皂
洗洁精
2 原料
引发剂
• 定义 又称自由基引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)得化
合物,可用于引发烯类、双烯类单体得自由基聚合和共聚合反应,也可用于 不饱和聚酯得交联固化和高分子交联反应。
乳液聚合中常用水性无机过氧化物如过硫酸钾、过硫酸铵作引发剂。
pH调节剂
• 调节乳液pH值,提高乳液得稳定性。聚丙烯酸酯乳液合成过程中常用得pH 调节剂有氨水、NaHCO3等。
丙烯酸乙酯;丙烯酸丁酯; 丙烯酸—2—乙基己酯
(甲基)丙烯酸得高级酯;苯乙烯
甲基丙烯酰胺;丙烯腈
赋予主要性能
附着力;硬度
耐油性;耐溶剂性
柔韧性 耐水性 耐磨性;抗划伤
(甲基)丙烯酸酯
耐候性;耐久性;透明性
低级丙烯酸酯;甲基丙烯酸酪;苯乙 烯
抗沾污性
各种交联单体
耐水性;耐磨性;硬度;拉伸强度;附 着强度;耐溶剂性;耐油性
CH3
R ( CH2 C )n( CH2 CH )m(CH2 C )y
CH2
COOH
COOC4H9 COOCH3
+ .
C
CH3
. R
COOH
CH3
CH3
R ( CH2
C )n( CH2 COOH
CH )m(CH2 COOC4H9
稳定高固含量阳离子丙烯酸酯乳液的合成
外 谱 图 可定 性 确 定 该 化 合 物 是 目标 产 物 。
２ ２ 阳离子 乳液 合成 ．
２ ２ １ 乳 液 聚 合 工 艺 比 较 ．．
分别采用间歇法 （ ； 子 引发 ， 滴 加单 体 （ 和种子 Ａ） 种 后 Ｂ）
ｓａ ｅ，ｈｅ ａ ｕｎ ｆＡＤＭ ＯＡＢ ， ｐ ｃｅ ｎｄ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｔａｏ ｎ ｅ ｕ ｓｏ ｔ ｂ ｌ ｙ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｔ ｇ ｔ ｍｏ ｔｏ ｓ ｅ ｉ ｓａ ｏ ｔ ｎ ｆｉ ｉｔ ｒｏ ｍ ｌｉｎ ｓａ ｉｉ ｓｓｕ ｉｄ． Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｎｉ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｇ ｅ ｔ ｄ ｔ ｔｔｅ ｅ ｌｉ ｎ ｗｉｈ ｏ ｔｍｕ ｓａ ｌｔ ｓｍａ ｅ ｂ ｅ ｄ ｐ ｅ— ｅ ｌｉｉａｉ ｎ ｐ ｌｍ ｅ ｉａ ｉｎ ｗｉｈ ｕ ｇ ｓｅ ｈａ ｈ ｍｕ ｓｏ ｔ ｐ ｉ ｍ ｔｂｉ ｙ ｗａ ｄ ｙ ｓ ｅ ｒ — ｍｕ ｓｆｃ ｔｏ ｏ ｙ ｒｚ ｔ ｔ ｉ ｏ
量的乳化剂 、 离 子水 和混合 单体 ， 剩余 乳化剂 、 离 子水 、 去 将 去
混合单体和一部分 引发剂置于 ２ 四 口烧瓶 中， 调整 ｐ 加 以搅 Ｈ，
拌 ， 乳 化 一 段 时 间 。将 １烧 瓶 置 于 恒 温 水 浴 锅 中 ， 过 玻 璃 预 通 管通 人 Ｎ ２ ｉ， 热 到 反 应 温度 ， 入一 定 量 的 引 发剂 ， 应 ： ０ｍ ｎ加 加 反 ２ ｉ ， 形成 明显 蓝 光 种 子 乳 液 后 ， ２烧 瓶 中 的预 乳 化 液 缓 ０ｍ ｎ 当 将 慢 滴 加 到 １烧 瓶 中 ， １ｈ左右 滴 完 ， 温 ２ｈ 降温 出料 。 在 保 ，
关键词 ： 阳离 子乳 液 ；ｉ 酸 酯 ； 能单 体 ； 固含 量 ； 定 性 ｉ烯 ｘ 功 高 稳 中 图分 类 号 ：Ｑ ６０ ４ Ｔ ３ ． ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ３— ３ ２ ２ １ ） ９— ０ ０— ５ ０ ５ ４ １ （０ ２ ０ ０ ４ ０
聚丙烯酸酯乳胶涂料的配制
聚丙烯酸酯乳胶涂料的配制1．主要性能和用途乳胶涂料（polyacrylate latex paint）为黏稠液体。
其耐候性、保色性、耐水性、耐碱性等性能均比聚醋酸乙烯乳胶涂料好。
聚丙烯酸酯乳胶涂料是主要的外墙用乳胶涂料。
因为聚丙烯酸酯乳胶涂料有许多优点，所以近年来品种和产量增长很快。
2．合成乳液配制及涂料的原理（1)聚丙烯酸酯乳液聚丙烯酸酯乳液通常是指、，有时也实用少量的丙烯酸或甲基丙烯酸等共聚的乳液。
丙烯酸酯乳液比醋酸乙烯酯乳液有许多优点：对颜料的粘接能力强，耐水性、耐碱性、耐光性、耐候性均比较好，施工性能优良。
在新的水泥或石灰表面上用聚丙烯酸酯乳胶涂料比用聚醋酸乙烯乳胶涂料好得多。
因丙烯酸酯乳胶的涂膜遇碱皂化后生成的钙盐不溶于水，能保持涂膜的完整性。
而乳液皂化后的产物是，是水溶性的，其局部水解的产物是高乙酰基聚乙烯醇，水溶性更大。
各种不同的丙烯酸酯单体都能共聚，也可以和其他单体（如和等）共聚。
乳液聚合普通和前述醋酸乙烯乳液相仿，引发剂常用的也是过硫酸盐。
如用氧化还原法（如过硫酸盐-重亚硫酸钠等），单体可分3-4次分批加入。
表面活性剂也和相仿，可以用非离子型或阴离子型的乳化剂。
操作也可实行逐步加入单体的办法，主要是为了使聚合时产生的大量热能很好地蔓延，使反应匀称举行。
在共聚乳液中也必需用缓慢匀称地加入混合单体的办法，以保证共聚物的匀称。
、常用的乳液单体配比可以是质量分数65%、质量分数33%,质量分数2%，或者是质量分数55%、质量分数43%、质量分数2%。
或都是硬单体，用可降低成本；或两者都是软性单体，但丙烯酸丁酯要比丙烯酸乙酯软些，其用量也可以比丙烯酸乙酯用量少些。
在共聚乳液中，加入少量丙烯酸或甲基丙烯酸，对乳液的冻融稳定性有协助。
此外，在生产乳胶涂料时加氨或碱液中和也起增稠作用。
但在和共聚时，如制备质量分数49%,醋酸乙烯质量分数49%、丙烯酸质量分数2％的碱增稠的乳液时，单体应分两个阶段加入，在第一阶段加入丙烯酸和丙烯酸丁酯，在其次阶段加入丙烯酸丁酯和醋酸乙烯，由于醋酸乙烯和丙烯酸第1页共3页。
聚丙稀酯乳胶涂料配制
外墙水泥表面用涂料——聚丙稀酯乳胶涂料配制摘要：聚丙烯酸酯乳胶涂料是一种粘稠液体。
其耐候性、包色性、耐水性、耐碱性等性能较好。
聚丙烯酸酯乳胶涂料是主要的外墙用乳胶涂料，基于它的很多优点，所以近年来品种和产量增长非常迅速。
关键词：聚丙烯酸酯乳液共聚配制基本原理：涂料配制原理其主体就是乳液配制基本原理。
聚丙烯酸酯乳液通常指丙烯酸酯、甲基丙烯酸在等共聚形成的如状液体。
各种不同的丙烯酸酯都能共聚，也可以和其他单体共聚。
聚丙烯酸酯单体的聚合反应是自由基性加聚反应，属连锁聚合反应，整个过程包括连引发、连增长、连终止三个基元反应。
链引发就是不断产生单体自由基的过程。
常用的引发剂如过氧化合物和偶氮化合物，它们在一定温度下能分解生成初级自由基，它与单体加成产生单体自由基。
链增长反应就是就是极为极为活泼的单体自由基不断迅速的与单体分子加成，生成大分子自由基。
链增长反应的活化能低，固速度极快。
链终止反映是两个自由基相遇，活泼的单分子想结合而使链终止。
表面活性剂通常用非离子或阴离子型的乳化剂。
采用逐步加入单体的方法，主要是为了是聚合时产生大量热能很好的扩散，使反应均匀进行。
在共聚乳液中必须用缓慢均匀的加入混合单体的方法，保证共聚物的均匀。
在共聚乳液中，加入少量的丙烯酸或甲基丙烯酸，对乳液的冻融稳定性有帮助。
此外，在生产乳胶涂料时加氮或碱液中和也起增稠作用。
试验仪器及药品：四口烧瓶（250ml）球形冷凝管温度计（0~100摄氏度）电动搅拌器滴液漏斗（60ml）电热套烧杯（250ml、800ml）点滴板丙烯酸丁酯甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸过硫酸铵金红石型钛白粉碳酸钙烷基苯聚磺酸钠羧甲基纤维素乳化剂OP-10消泡剂防霉剂乙二醇氨水颜料二异丁稀顺丁烯二酸酐共聚物配置步骤：1、聚丙烯酸酯乳液配制：配制药品与用量：名称用量丙烯酸丁酯33g甲基丙烯酸甲酯17g甲基丙烯酸1g水46.8g乳化剂OP-10 0.5g烷基苯聚磺酸钠 1.5g过硫酸铵0.2g配制过程：（1）在装有电动搅拌器、温度计、和球形冷凝管的250ml四口烧瓶中加入0.5g乳化剂OP-10和46.8g（46.8ml）的水，搅拌并加热至60度。
丙烯酸酯乳液的合成与性能研究
研究开发
丙烯酸化工与应用
ＡＣＲＹＬＩ ＣＳ
第２ ０卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
丙 烯 酸 酯 乳 液 的 合 成 与 性 能 研 究
郭相 坤 顾 欢 李 小永 邹立壮 郭 亦欣
（ 中国矿 业大 学 ＜北 京 ＞化学 与环境工 程学 院 ）
氮 气 ２ ｎ升 温 到 ８ ０ｍｉ， ０℃ －８ ５℃ ， 开始滴 加 单体 ， ２ 在 ～３ｈ内滴完 ， 后续 步骤 同方 法一 。
３ 涂 膜 的制备 ．
１－
一
Ｗ
Ｕ
×１０ ０
（） １
其 中 Ｗ一
容 器重量 ｇＷ１ ； —— 焙 烘后 试 样
和容 器 的重量 ｇ Ｃ ；卜一 试 样 重 量 ｇ 。实验 结
乳胶 涂料
引 言
由于丙 烯 酸 酯 乳 液 相 对 于 乙酸 乙烯 酯
一
甲基丙烯酸 甲酯 ， 聚合级， 北京东方 花
冠 化工 有限公 司提供 ； 甲基 丙 烯 酸 ， 析 纯 ， 京 益 利 精 细 化 分 北 学 品有 限公 司 ； 十 二烷 基 硫 酸 钠 ， 学 纯 ， 京 益 利 精 化 北 细化 学 品有限公 司 ； Ｔ ｉ ｎＸ一１０ 化 学 纯 ， 京 化 学 试 剂 ｒｏ ｔ ０， 北
公司；
丙烯酸 酯乳 液 、 酸 乙烯 酯乳 液 和 苯 乙烯 乙
丙 烯 酸 酯 乳 液 而 言 ， 有 更 优 异 的 耐 水 具 性、 附着性 、 耐候性 和耐碱水解性【 ， １ 二次世 １
一
界大战以后 ， 世界各国都进行 了大规模 的开 发研究。尤其是近 十年来 ， 随着人们环境保 护意识 的增强 ， 使用无毒 、 害的固体聚丙 无 烯酸酯 粉 末 涂 料 和 水性 聚 丙 烯 酸 乳 液 涂 料 代替溶剂型聚丙烯酸酯涂料 ， 成为丙烯酸酯 涂料 发展 的 新 趋 势 ［－］ ２３。作 者 利 用 丙 烯 酸
抗菌性聚丙烯酸酯乳液的超声合成与表征
丙 烯 酸 酯 系胶粘 剂 具 有 优 良的保 色 、 耐光 和耐 侯 性 ， 易 氧化 ， 不 对紫 外 线 降解 作 用 不敏 感 ， 别 是 特
性 。丙烯 酸 （ Ａ，．． ， 津市 大 茂化 学 试 剂厂 ） Ａ ＣＲ级 天 。 硝 酸 银 （ ｇ Ｏ ， ．． ， 海 申博 化 工有 限 公 司 ） Ａ Ｎ 。ＡＲ级 上 。 十 二 烷 基 硫 酸 钠 （Ｄ ，．． ， 东 西 陇化 工 厂 ） Ｓ Ｓ ＣＲ级 广 。 过 硫 酸铵 （ Ｐ ，．． ， Ａ ＳＣＲ级 上海 桃浦 化 工厂 ） 。 Ｋ ２ ８型超 声 振荡 仪 （ 山市超 声 仪 器有 限公 Ｑ１ 昆
ｕｔａ ｏ ｉ ｉ ａ ｉｔ ｎ Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｎ ａｅ ｈ ｓ ｉｅｗａ ０￣ ０ ｍ ｓｃ ａａ ｔｒ ｅ ｙ ｔａ ｓ ｓｉｎ ｅｅ ｔ ｎｃ ｌ ｓ ｎ ｃ ｒ ｄａｉ ． ｈ ｅ ｕｔ ｔｌｔｘ ｗ ｏ ｅ ｓｚ ｓ５ １ ｎ ｗａ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｒｎ ｍｉｓｏ ｌｃｒ ｉ ｒ ｒ ｏ ａ ２ ｉ ｏ
在带有温度计 、 滴液漏斗的四 口烧瓶中加入稀 硝 酸 银 溶 液 ， 于超 声 波 清 洗 器 （５ Ｈ ，０ 中 ， 置 ２ｋ ｚ５ Ｗ）
通 氮气 ５ ｉ ， ｍ ｎ后 开启 超声 波 ， 荡 ３ ｍｉ ， 向三 口 振 ０ ｎ再
合 物乳 液 的乳 胶 粒 大小 进 行 了检 测 ， 测 试 了胶 乳 并
ＸＩ ＯＮＧ ｉ － ｕ Ｊｎ ｙ
（ｃｏｌｏ ｈｍｉ ｌＥ ｇｎｅｉ Ａ ｈ ｉＵ ｉ ｒｉ ｃｅｃ ｎ ｅｈｏｏｙＡｎ ｕＨｕｉａ ３ ０ １ Ｓｈｏ ｆ Ｃ ｅ ｃ ｎｉｅｒ ｇ， ｎ ｕ ｎｖ ｓｙｏ ｉｎｅａｄ Ｔｃｎｌ ， ｈ ｉ ａｎｎ２ ２０） ａ ｎ ｅ ｔ ｆＳ ｇ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.26
溶解
C2H5OH 46.07 78.3 --117.0 0.7893 1.3614 ∞
Rea- M b.p m.p D420 nD20 S
gent
CH2=CH 128.17 145.7 －64.6 0.8988 1.4185 乙醇乙
CO2C4H9
醚丙酮
MMA 100.12 100.0 －48.0 0.9440 1.4142 乙醇乙
•
•
•
• ~~~ CH2- CH + CH3 – CH = CH2 ~~~ →
|
|
•
COOC4H9
COOCH3
•
• ~~~[- CH2- CH -] — [- CH2 - CH2 -] ~~~
•
|
||
•
COOC4H9 CH3 COOCH3
乳 液 成 膜 过 程 示 意 图
乳胶漆成膜原理
施工后首先水分挥发，当乳胶漆微粒占膜层 的74%（体积分数）时，微粒相互靠近而达到密 集的充填状态；其次，水分继续挥发，聚合物微 粒表面吸附的保护层破坏，间隙越来越小，直至 形成毛细管，毛细管作用迫使微粒变形，毛细管 压力高于聚合物微粒的抗变形力，微粒之间产生 压力，介质挥发越多，这个压力越大，尔后凝集、 融合形成连续的膜；最后，水分继续蒸发，当压 力达到能使每个微粒中分子链扩散到另一微粒分 子链中去时，聚合物分子链逐级逐渐相互扩散， 使膜均匀化，完成固化干燥过程。
101.0
醚丙酮
CH2=CH 72.06 141.0 13.5 1.050 1.4224 水、乙
-COOH
醇乙醚
K2 S2O8 270.33 —— OP-10 646.0 ——
分解 2.48 <100 浊点 61~67
—— 5.3 HLB 14.5
SDS 288.38 —— 204 ~ 1.09 —— 溶于热
• Butyl acrylate 17 Sodium dodecyl sulfate 0.15
• Acrylic acid 1 Non-ionic water
33 g
• Emulsifying agent ( OP-10 ) 0.60 g
纯丙乳液配方
组分
用量(重量份数)
丙烯酸丁酯
65
单体
甲基丙烯酸甲酯
(甲基)丙烯酸；
丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、 柔韧性
丙烯酸—2—乙基己酯；
(甲基)丙烯酸的高级酯、 耐水性
苯乙烯；
甲基丙烯酰胺、丙烯腈； 耐磨性、抗划伤
不同单体赋予聚合物的主要性能
单体 (甲基)丙烯酸酯
赋予主要性能 耐候性、耐久性、透明性
低级丙烯酸酯、 甲基丙烯酸酪、苯乙烯
各种交联单体
抗沾污性
耐水性、耐磨性、硬度、 拉伸强度、附着强度、 耐溶剂性、耐油性
Experimental Formula
• Synthesis technique formula of polyacrylate latex is as follow ( the amounts of raw materials are grams in weight ) :
• MMA
9 Potassium persulfate 0.15
gent
C︳H2OH CH2OH
NH3 ·
62.07 197.2 －12.3 1.1088 1.4318 ∞ 17.03 -33.35 －77.7 0.771 —— 51.1
H2O
CaCO3 100.09 —— ＞500 2.70 ~ —— 难
2.90
溶解
TiO2 79.90 —— 1825 3.84 ~ —— 不
• 其他功能单体：
• (甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、(甲基) 丙烯酰胺、丁烯酸等以及交联单体(甲基)丙烯酸 羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等。
不同单体赋予聚合物的主要性能
单体
赋予主要性能
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、 附着力、硬度
丙烯腈、(甲基)丙烯酸；
丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、 耐油性、耐溶剂性
33
甲基丙烯酸
2
乳化剂
烷基苯
3
聚醚磺酸钠
引发剂
过硫酸铵
0.4
介质
水
125
水性木器清漆配方
• 常用的丙烯酸酯单体有：
• 丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸—2—乙基己酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸 甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。
• 常用的共聚单体有：
• 乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、顺丁烯二酸二丁 酯、偏二氯乙烯、氯乙烯、丁二烯、乙烯等。
MZX 自 吸 式 搅 拌 机 结 构 图
搅 拌 传 动 装 置 示 意 图
电 动 升 降 式 搅 拌 机
南通克莱尔混合设备有限公司
威海鹏威精密仪器有限公司 磁力 反应 釜 主机 结构 示意 图
GSHA实验室小型反应釜 0.5L 1L 2L 3L 5L 10L
不锈钢 反应罐
不锈钢反应罐技术特点
• 2. Weigh and add monomers into surfactant solution in beaker, stir for 30 min at 30℃ under vigorous agitation to emulsify them into homogenous emulsion .
•
反应锅由锅体、锅盖、搅拌器、电加热油夹管、支
承及传动装置、轴封装置、溢油槽等组成，并配有电加
热棒及测温、测压表。
•
由于用户因生产工艺、操作条件不尽相同，搅拌形
成一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式。支承座
有悬挂或支承式二种。
•
夹套内放置导热油，由电热棒加热，夹套上开有进、
排油、溢测量、放空及电热棒、测温等接管孔。夹套外
• It is one of main outdoor latex paint . Owing to many advantages , the species and product of polyacrylate latex paint increase rapidly recently .
主要性质
• 3. Add 12 ml of emulsion mixture into three necked round bottom flask in hot water bath and then half of initiator solution ( 1 ~ 2 % potassium persulfate ) into flask , raise the temperature slowly until thermodynamic reaction begins .
壁焊接支座，锅体下部开有放料。
广东涂料专用反应釜
www.菱湖涂料.com
基料车间反应釜 www.菱湖涂料.com
山东圣光化工集团有限公司 2万吨丙烯酸乳液自动化生产线
山西省太原市 万柏林区的军华建材厂 生产聚丙烯酸乳液防水材料
旋 转 粘 度 计
结 构 介 绍
数显旋转粘度计
旋转粘度计的转子及配件
Preparation of Polyacrylate Latex Paint 聚丙烯酸酯乳液涂料制备
环保型专业实验 教师朱自强
2008 11 28
Main Properties and Usage
• Polyacrylate latex paint is viscous liquid . Its properties such as weather ability , colorfast ability , water resistance , alkaliresistance are better than PVAC latex .
清点检查 清洗烘干
方框流程图
装置安装 检查调整
称杯称OP 量水加水
出料量V 加引发剂
单体加入 调速乳化
通水搅拌 加热溶解
安装通水 搅拌加热
升温引发 恒温反应
补料聚合 快速升温
保温聚合 取样检查
方框流程图
成膜光泽 好达终点
停止加热 增稠 搅拌填料
取样2.00g 测固含量
• 通过成膜光泽测定控制共聚反应终点，从而 获得符合要求聚丙烯酸酯产品, 共聚反应式如下：
Theory
• Chain initiation ： • • R — R —→ 2 R •
•
•
• R • + CH2 = CH —→ R - CH2 - CH2
•
|
|
•
COOC4H9
COOC4H9
Theory
•
聚丙烯酸酯乳液 ( Polyacrylate Latex )
为乳白色液体，其质量分数（43±2）% 。
•
此乳液以水代替有机溶剂，成本低、
污染小、对人体危害小。
主要用途
• 聚丙烯酸酯树脂的主要用于 : • 外墙涂料 • 胶粘剂
丙烯酸酯乳液特点
• 丙烯酸酯乳液比醋酸乙烯酯乳液有 许多优点：
• 对颜料的粘接能力强， • 其耐水性、耐碱性、 • 耐光性、耐候性均比较好， • 施工性能优良。
2-50 变频 恒速 恒温 真空 搅拌 反应 装置
药品种类规格数量
• 丙烯酸丁酯
c.p
• 甲基丙烯酸甲酯 c.p
• 丙烯酸
c.p
• 十二烷基硫酸钠 c.p
• 非离子活性剂OP c.p
• 过硫酸钾
c.p
99 % 99 % 99 % 99 % 99 % 99 %
17 g 9g 1g 0.15 g 0.6 g
实验目的要求