丙烯酸酯橡胶的合成及其结构表征
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关键词 : 丙烯酸酯橡胶 ;合成 ;结构表征 中图分类号 : TQ 333. 97 文献标识码 : A 文章编号 :100523174 (2009) 0320049204
丙烯酸酯橡胶 ( ACR) 是由丙烯酸酯类单体 如丙烯酸乙酯 ( EA) 和丙烯酸丁酯 (BA) 等与不饱 和化合物如丙烯腈 ( AN) 、丙烯酸 ( AA ) / 甲基丙 烯酸 (MAA) 等共聚合生成的大分子聚合物 ,属于 特种橡胶[1] 。此类聚合物分子因其主链为饱和键 结构 ,因而具有较好的耐热 、耐候 、耐油及耐臭氧 等性能[2～4] 。ACR 主要用于汽车工业 。实践证 明[5] ,使用 ACR 制品 ,可明显改善汽车的行驶状 况 ,减少故障和污染 ,保护了环境并延长了汽车使 用寿命 。另外 ,ACR 还广泛用于摩托车 、内燃机 、 能源 、电器等工业 。
σ/ cm - 1 图 5 ACR 的红外谱图
2. 9 X2射线衍射分析 对 ACR 的聚集态结构用广角2X 射线衍射进
行测试 ,如图 6 所示 。在衍射峰中没有出现结晶 的尖峰 ,表明 ACR 为无定形聚合物 。
图 6 ACR 的 X2射线衍射图 2. 10 耐热性能
ACR 共聚物具有饱和主链结构和主链带有 强极性侧基 ,故其耐热性能良好 。从图 7 热重分 析曲线可看出 ,其热分解温度在 250 ℃以上 。
本工作以 EA 和 BA 为共聚主单体 ,以 AN 为 功能单体 ,选用 AA/ MAA 为交联单体 ,通过调整 单体配比合成了 ACR 并对其结构进行了表征 。
1 实验部分
1. 1 原材料 BA 、EA 、AN : 聚 合 级 , 北 京 东 方 化 工 厂 ;
AA :聚合级 ,上海试剂厂 ;丙烯酸己酯 ( HA) : 聚 合级 ,北京东方化工厂 ;过硫酸钾 :分析纯 ,上海试 剂有限公司 ;十二烷基苯磺酸钠 :工业级 ,南京卡 尼尔科技有限公司 。 1. 2 试样制备
时间/ min 图 4 引发剂用量对聚合转化率的影响
2. 7 乳化剂用量对 ACR 分子质量及其分布的影响 实验中乳化剂用十二烷基磺酸盐 ,考察了乳
百度文库
t/ ℃ 图 7 ACR 的热重分析曲线
·52 ·
弹 性 体
第 19 卷
2. 11 Tg 表征 用差示扫描量热法测试了 ACR 共聚物与聚
·50 ·
弹 性 体
第 19 卷
差示扫描量热仪测定 ,升温速率为 20 ℃/ min ,试 样质量为 5 mg 。
(5) 热重 ( T G) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 T GS22 型 热重分析仪测试 ,升温速率为 10 ℃/ min ,空气气 氛 ,试样质量为 600 mg 。 (6) 相对分子质量及其分布 用美国 Water s 公司 515 型凝胶渗透色谱仪 ,
以四氢呋喃作为流动相 ,聚苯乙烯标准分子质量 样品为标样 ,测定相对分子质量及其分布 。
2 结果与讨论
2. 1 单体配比对 ACR 性能的影响 在 ACR 多元共聚反应中 ,调整单体配比 ,考
察其对 ACR 理化性能产生的影响 ,如表 1 所示 。
m ( EA) ∶m (BA) ∶m ( AN) ∶m ( AA) ∶m ( HA)
研究 ·开发
弹性体 ,2009206225 ,19 (3) :49～52 C H INA EL ASTOM ERICS
丙烯酸酯橡胶的合成及其结构表征
易建军1 ,陈继明1 ,齐永新1 ,李景云1 ,赵小龙2
(1. 中国石油兰州石化公司 化工研究院 ,甘肃 兰州 730060 ; 2. 中国石油兰州石化公司 技术处 ,甘肃 兰州 730060)
75 ∶15 ∶10 ∶5 ∶0 65 ∶25 ∶10 ∶5 ∶0 63 ∶25 ∶10 ∶5 ∶2 61 ∶25 ∶10 ∶5 ∶4
表 1 单体配比对 ACR 性能的影响
拉伸强度 / MPa
100 %定伸强度 / MPa
1. 37 1. 18 0. 75 0. 62
0. 91 0. 76 0. 47 0. 42
摘 要 : 介绍了以过硫酸盐为引发剂 ,以十二烷基苯磺酸盐为乳化剂的自由基乳液聚合法合成丙 烯酸酯橡胶 ;讨论了单体配比 、单体加入方式 、活性单体加入量 、聚合反应时间 、聚合反应温度 、引发剂用 量 、乳化剂用量等对聚合反应及产品性能的影响 。通过红外光谱 、X2射线衍射 、热失重分析 、玻璃化转变 温度等对丙烯酸酯聚合物结构进行了表征 。
丙烯酸丁酯 ( PBA) 、聚丙烯酸乙酯 ( P EA ) 、聚丙 烯腈 ( PAN) 均聚物共混物的玻璃化转变温度 ,结 果如图 8 所示 。从图 8 中曲线可以看出 ,ACR 共 聚物只有一个玻璃化转变温度 (251 K) ,而 PBA 、 P EA 、PAN 均聚物的共混物有 3 个玻璃化转变温 度 (分别为 223 K、252 K 和 353 K) ,表明 ACR 为无 规共聚物 ,聚合过程中无均聚物生成 。
图 2 AA 用量对 ACR 性能的影响
2. 4 聚合反应时间对聚合转化率的影响 聚合配方基本不变 ,采取连续加入法进料 ,反
第3期
易建军 ,等. 丙烯酸酯橡胶的合成及其结构表征
·51 ·
应温度为 75～90 ℃。如图 3 所示 ,随着聚合反应 时间的提高 ,聚合转化率相应升高 ;当聚合反应时 间为 3. 5 h 时 ,聚合转化率达 98 %以上 ;当聚合反 应时间大于 3. 5 h 时 ,聚合转化率基本不变 。
T/ K 图 8 ACR 与 PBA、PEA、PAN 共混物的 DSC 曲线
3 结 论
(1) 以过硫酸盐为引发剂 ,以十二烷基苯磺 酸盐为乳化剂的聚合体系 ,合成 ACR 的聚合工
艺是可行的 。 (2) 适宜的投料比 、加料方式 、聚合时间 、反
应温度 、引发剂用量和乳化剂等的合理搭配能合 成出性能优异的产品 。
一般情况下 ,乳液聚合中引发剂用量不仅影 响聚合物的相对分子质量 ,而且影响聚合反应速 度 。本工作在其它配方不变的情况下 ,采用过硫 酸钾作为引发剂 ,考察了其用量对聚合反应速率 的影响 ,如图 4 所示 。图 4 表明 ,引发剂质量分数 分别为 2 %、3 %和 4 %时 ,聚合转化率差别不大 。
2. 0
2. 88 9. 45 3. 05
3. 5
2. 23 5. 90 3. 78
5. 0
2. 13 3. 47 6. 14
7. 0
2. 08 2. 84 7. 32
2. 8 IR 表征 如图 5 所示 , 3 480 cm - 1 及 930 cm - 1 处分别
出现羧基中 —O H 的伸缩振动与向外弯曲振动的 吸收峰 ,在 1 730 cm - 1 处出现了羰基的振动吸收 峰 ,表明在共聚物中存在 —COO H 活性基团 。
时间/ min
图 1 不同加料方式下聚合转化率与聚合反应时间的关系
从图 1 可以看出 ,采用一次加料时 ,聚合初始 阶段反应速率过快 ,30 min 后 ,聚合转化率达到 80 %以上 ,与连续加料相近 ,这是由于 ACR 在合 成过程中自加速效应造成的 ,导致聚合过程难以 控制 ;采用连续加料时 ,反应温度易控制 ,聚合反 应速率相对较慢 ,聚合过程较平稳 。
ACR 胶浆采用自由基乳液聚合的方法合成 。 反应在配有搅拌器 、控温仪 、回流冷凝器的 2 000
收稿日期 :2009201206 作者简介 :易建军 (19802) ,男 ,甘肃张掖人 ,工学学土 ,研 究方向为高分子材料的合成及应用 。
mL 三口烧瓶中进行 。单体 EA 与 BA 质量比为 (65～75) / (25～35) ,采取连续加入法进料 ,反应 温度为 75～90 ℃。聚合反应结束后 ,在搅拌下用 质量分数为 10 %的 NaCl 水溶液凝聚 ,然后用自 来水洗涤凝聚物 ,除去乳化剂及电解质等不纯物 , 再进行脱水 、干燥 ,即得 ACR 生胶 。生胶样品用 辊距为 6 mm 的混炼机反复混炼后 ,在 170 ℃下 经硫化机硫化 20 min ,然后制成哑铃型测试样品 。 1. 3 分析与测试
聚合配方基本不变 ,聚合反应温度控制在 80 ～85 ℃之间 ,本工作对一次加料和连续加料方式 进行了比较 。图 1 为 2 种加料方式下聚合转化率 与聚合反应时间的关系 。
2. 3 活性单体 AA 用量对 ACR 性能的影响 ACR 共聚物中的活性基团主要起交联作用 ,
它可与相应的交联剂进行交联 。实验证明 ,随活 性单体用量的增加 ,ACR 的拉伸强度 、邵尔 A 硬 度升高 ,断裂伸长率 、永久变形降低 ,如图 2 所示 。
(3) 结构分析表明 ,ACR 是分子中含有羧基 的无规共聚物 。
参 考 文 献 :
[ 1 ] 肖楠. 备受关注的新材料 ———特种橡胶的开发与应用 [J ] . 中国化工 ,2004 , (8) :52～53.
[ 2 ] 李建东 ,潘惠铭 ,许锋 ,等. 硅橡胶/ 丙烯酸酯橡胶并用胶的 加工与性能[J ] . 有机硅材料 ,2003 ,17 (1) :8～9.
化剂用量对 ACR 相对分子质量的影响 ,如表 2 所示 。从 表 2 可 以 看 出 , 随 乳 化 剂 用 量 增 加 , ACR 数均相对分子质量下降 ,其分布指数增大 。
表 2 乳化剂用量对 ACR 分子质量及其分布的影响
w (乳化剂) / %
Mw ×10 - 6 Mn ×10 - 5
Mw/ Mn
(1) 力学性能测试 用美国 Inst ro n 公司生产的 Inst ro n 4465 型 电子拉力实验机测试 ,拉伸强度 、100 %定伸强度 按 GB/ T528 —1998 进 行 测 试 , 断 裂 伸 长 率 按 GB/ T3312 —2001 进行测试 ;邵尔 A 硬度在上海 精密仪器仪表有限公司生产的 L X2A 型硬度计上 按 GB/ T1690 —1992 进行测试 。 (2) 傅立叶变换红外光谱 ( F TIR) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 1000 型傅 立叶变换红外光谱仪测试 ,扫描范围 450～4 400 cm - 1 ,分辨率为 4 cm - 1 ,ACR 及其混炼胶薄膜试 样是在 50 ℃下膜压成型 。 (3) X2射线衍射 ( XRD) 分析 用日本理学公司生产的 Rigaku D/ Max2ⅢC 型 X 射线衍射仪分析 ,Cu Ka 辐射 ,波长0. 154 0 nm ,工 作电压 40 kV , 电流 200 mA , 扫描范围 0. 5°～ 10°。 (4) 玻璃化转变温度 ( Tg ) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 DSC27 型
断裂伸长率 /%
212 237 320 480
邵尔 A 硬度
76 68 62 58
Tg/ ℃
- 20 - 23 - 27 - 29
从表 1 可看出 ,在聚合配方中随 m(EA)/ m(BA) 增大 ,ACR 的拉伸强度 、100 %定伸强度 、邵尔 A 硬度升高 ,断裂伸长率降低 ,耐寒性能减弱 。还可 看出 ,在聚合配方中加入少量 HA 可以改善 ACR 的耐寒性能 ,但拉伸强度和 100 %定伸强度降低 较大 。史新波等认为[6] ,在 ACR 共聚物中 ,当侧 链碳原子数小于 8 时 ,烷基侧链越长 ,共聚物的耐 低温性能就越好 。 2. 2 加料方式对聚合反应的影响
时间/ h 图 3 聚合反应时间对聚合转化率的影响
2. 5 聚合反应温度对聚合物结构的影响 ACR 的合成为多元共聚反应 ,反应温度是很
重要的因素之一 。实验证明 ,用过硫酸盐为引发 剂在 70 ℃以下聚合时 ,AN 、AA/ 丙烯酰胺 ( AM) 等单体很快聚合形成均聚物 。而 EA 、BA 在低温 下反应速度较慢 ,随着反应时间的增加 ,聚合釜内 积聚的单体浓度增加 ,当反应温度升至 85 ℃以上 时 ,反应剧烈 ,反应放热量大 ,聚合难以控制 。为 了得到 ACR 无规共聚物 ,聚合反应应控制在 80 ～85 ℃之间进行 。 2. 6 引发剂用量对聚合反应的影响
丙烯酸酯橡胶 ( ACR) 是由丙烯酸酯类单体 如丙烯酸乙酯 ( EA) 和丙烯酸丁酯 (BA) 等与不饱 和化合物如丙烯腈 ( AN) 、丙烯酸 ( AA ) / 甲基丙 烯酸 (MAA) 等共聚合生成的大分子聚合物 ,属于 特种橡胶[1] 。此类聚合物分子因其主链为饱和键 结构 ,因而具有较好的耐热 、耐候 、耐油及耐臭氧 等性能[2～4] 。ACR 主要用于汽车工业 。实践证 明[5] ,使用 ACR 制品 ,可明显改善汽车的行驶状 况 ,减少故障和污染 ,保护了环境并延长了汽车使 用寿命 。另外 ,ACR 还广泛用于摩托车 、内燃机 、 能源 、电器等工业 。
σ/ cm - 1 图 5 ACR 的红外谱图
2. 9 X2射线衍射分析 对 ACR 的聚集态结构用广角2X 射线衍射进
行测试 ,如图 6 所示 。在衍射峰中没有出现结晶 的尖峰 ,表明 ACR 为无定形聚合物 。
图 6 ACR 的 X2射线衍射图 2. 10 耐热性能
ACR 共聚物具有饱和主链结构和主链带有 强极性侧基 ,故其耐热性能良好 。从图 7 热重分 析曲线可看出 ,其热分解温度在 250 ℃以上 。
本工作以 EA 和 BA 为共聚主单体 ,以 AN 为 功能单体 ,选用 AA/ MAA 为交联单体 ,通过调整 单体配比合成了 ACR 并对其结构进行了表征 。
1 实验部分
1. 1 原材料 BA 、EA 、AN : 聚 合 级 , 北 京 东 方 化 工 厂 ;
AA :聚合级 ,上海试剂厂 ;丙烯酸己酯 ( HA) : 聚 合级 ,北京东方化工厂 ;过硫酸钾 :分析纯 ,上海试 剂有限公司 ;十二烷基苯磺酸钠 :工业级 ,南京卡 尼尔科技有限公司 。 1. 2 试样制备
时间/ min 图 4 引发剂用量对聚合转化率的影响
2. 7 乳化剂用量对 ACR 分子质量及其分布的影响 实验中乳化剂用十二烷基磺酸盐 ,考察了乳
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t/ ℃ 图 7 ACR 的热重分析曲线
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2. 11 Tg 表征 用差示扫描量热法测试了 ACR 共聚物与聚
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差示扫描量热仪测定 ,升温速率为 20 ℃/ min ,试 样质量为 5 mg 。
(5) 热重 ( T G) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 T GS22 型 热重分析仪测试 ,升温速率为 10 ℃/ min ,空气气 氛 ,试样质量为 600 mg 。 (6) 相对分子质量及其分布 用美国 Water s 公司 515 型凝胶渗透色谱仪 ,
以四氢呋喃作为流动相 ,聚苯乙烯标准分子质量 样品为标样 ,测定相对分子质量及其分布 。
2 结果与讨论
2. 1 单体配比对 ACR 性能的影响 在 ACR 多元共聚反应中 ,调整单体配比 ,考
察其对 ACR 理化性能产生的影响 ,如表 1 所示 。
m ( EA) ∶m (BA) ∶m ( AN) ∶m ( AA) ∶m ( HA)
研究 ·开发
弹性体 ,2009206225 ,19 (3) :49～52 C H INA EL ASTOM ERICS
丙烯酸酯橡胶的合成及其结构表征
易建军1 ,陈继明1 ,齐永新1 ,李景云1 ,赵小龙2
(1. 中国石油兰州石化公司 化工研究院 ,甘肃 兰州 730060 ; 2. 中国石油兰州石化公司 技术处 ,甘肃 兰州 730060)
75 ∶15 ∶10 ∶5 ∶0 65 ∶25 ∶10 ∶5 ∶0 63 ∶25 ∶10 ∶5 ∶2 61 ∶25 ∶10 ∶5 ∶4
表 1 单体配比对 ACR 性能的影响
拉伸强度 / MPa
100 %定伸强度 / MPa
1. 37 1. 18 0. 75 0. 62
0. 91 0. 76 0. 47 0. 42
摘 要 : 介绍了以过硫酸盐为引发剂 ,以十二烷基苯磺酸盐为乳化剂的自由基乳液聚合法合成丙 烯酸酯橡胶 ;讨论了单体配比 、单体加入方式 、活性单体加入量 、聚合反应时间 、聚合反应温度 、引发剂用 量 、乳化剂用量等对聚合反应及产品性能的影响 。通过红外光谱 、X2射线衍射 、热失重分析 、玻璃化转变 温度等对丙烯酸酯聚合物结构进行了表征 。
丙烯酸丁酯 ( PBA) 、聚丙烯酸乙酯 ( P EA ) 、聚丙 烯腈 ( PAN) 均聚物共混物的玻璃化转变温度 ,结 果如图 8 所示 。从图 8 中曲线可以看出 ,ACR 共 聚物只有一个玻璃化转变温度 (251 K) ,而 PBA 、 P EA 、PAN 均聚物的共混物有 3 个玻璃化转变温 度 (分别为 223 K、252 K 和 353 K) ,表明 ACR 为无 规共聚物 ,聚合过程中无均聚物生成 。
图 2 AA 用量对 ACR 性能的影响
2. 4 聚合反应时间对聚合转化率的影响 聚合配方基本不变 ,采取连续加入法进料 ,反
第3期
易建军 ,等. 丙烯酸酯橡胶的合成及其结构表征
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应温度为 75～90 ℃。如图 3 所示 ,随着聚合反应 时间的提高 ,聚合转化率相应升高 ;当聚合反应时 间为 3. 5 h 时 ,聚合转化率达 98 %以上 ;当聚合反 应时间大于 3. 5 h 时 ,聚合转化率基本不变 。
T/ K 图 8 ACR 与 PBA、PEA、PAN 共混物的 DSC 曲线
3 结 论
(1) 以过硫酸盐为引发剂 ,以十二烷基苯磺 酸盐为乳化剂的聚合体系 ,合成 ACR 的聚合工
艺是可行的 。 (2) 适宜的投料比 、加料方式 、聚合时间 、反
应温度 、引发剂用量和乳化剂等的合理搭配能合 成出性能优异的产品 。
一般情况下 ,乳液聚合中引发剂用量不仅影 响聚合物的相对分子质量 ,而且影响聚合反应速 度 。本工作在其它配方不变的情况下 ,采用过硫 酸钾作为引发剂 ,考察了其用量对聚合反应速率 的影响 ,如图 4 所示 。图 4 表明 ,引发剂质量分数 分别为 2 %、3 %和 4 %时 ,聚合转化率差别不大 。
2. 0
2. 88 9. 45 3. 05
3. 5
2. 23 5. 90 3. 78
5. 0
2. 13 3. 47 6. 14
7. 0
2. 08 2. 84 7. 32
2. 8 IR 表征 如图 5 所示 , 3 480 cm - 1 及 930 cm - 1 处分别
出现羧基中 —O H 的伸缩振动与向外弯曲振动的 吸收峰 ,在 1 730 cm - 1 处出现了羰基的振动吸收 峰 ,表明在共聚物中存在 —COO H 活性基团 。
时间/ min
图 1 不同加料方式下聚合转化率与聚合反应时间的关系
从图 1 可以看出 ,采用一次加料时 ,聚合初始 阶段反应速率过快 ,30 min 后 ,聚合转化率达到 80 %以上 ,与连续加料相近 ,这是由于 ACR 在合 成过程中自加速效应造成的 ,导致聚合过程难以 控制 ;采用连续加料时 ,反应温度易控制 ,聚合反 应速率相对较慢 ,聚合过程较平稳 。
ACR 胶浆采用自由基乳液聚合的方法合成 。 反应在配有搅拌器 、控温仪 、回流冷凝器的 2 000
收稿日期 :2009201206 作者简介 :易建军 (19802) ,男 ,甘肃张掖人 ,工学学土 ,研 究方向为高分子材料的合成及应用 。
mL 三口烧瓶中进行 。单体 EA 与 BA 质量比为 (65～75) / (25～35) ,采取连续加入法进料 ,反应 温度为 75～90 ℃。聚合反应结束后 ,在搅拌下用 质量分数为 10 %的 NaCl 水溶液凝聚 ,然后用自 来水洗涤凝聚物 ,除去乳化剂及电解质等不纯物 , 再进行脱水 、干燥 ,即得 ACR 生胶 。生胶样品用 辊距为 6 mm 的混炼机反复混炼后 ,在 170 ℃下 经硫化机硫化 20 min ,然后制成哑铃型测试样品 。 1. 3 分析与测试
聚合配方基本不变 ,聚合反应温度控制在 80 ～85 ℃之间 ,本工作对一次加料和连续加料方式 进行了比较 。图 1 为 2 种加料方式下聚合转化率 与聚合反应时间的关系 。
2. 3 活性单体 AA 用量对 ACR 性能的影响 ACR 共聚物中的活性基团主要起交联作用 ,
它可与相应的交联剂进行交联 。实验证明 ,随活 性单体用量的增加 ,ACR 的拉伸强度 、邵尔 A 硬 度升高 ,断裂伸长率 、永久变形降低 ,如图 2 所示 。
(3) 结构分析表明 ,ACR 是分子中含有羧基 的无规共聚物 。
参 考 文 献 :
[ 1 ] 肖楠. 备受关注的新材料 ———特种橡胶的开发与应用 [J ] . 中国化工 ,2004 , (8) :52～53.
[ 2 ] 李建东 ,潘惠铭 ,许锋 ,等. 硅橡胶/ 丙烯酸酯橡胶并用胶的 加工与性能[J ] . 有机硅材料 ,2003 ,17 (1) :8～9.
化剂用量对 ACR 相对分子质量的影响 ,如表 2 所示 。从 表 2 可 以 看 出 , 随 乳 化 剂 用 量 增 加 , ACR 数均相对分子质量下降 ,其分布指数增大 。
表 2 乳化剂用量对 ACR 分子质量及其分布的影响
w (乳化剂) / %
Mw ×10 - 6 Mn ×10 - 5
Mw/ Mn
(1) 力学性能测试 用美国 Inst ro n 公司生产的 Inst ro n 4465 型 电子拉力实验机测试 ,拉伸强度 、100 %定伸强度 按 GB/ T528 —1998 进 行 测 试 , 断 裂 伸 长 率 按 GB/ T3312 —2001 进行测试 ;邵尔 A 硬度在上海 精密仪器仪表有限公司生产的 L X2A 型硬度计上 按 GB/ T1690 —1992 进行测试 。 (2) 傅立叶变换红外光谱 ( F TIR) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 1000 型傅 立叶变换红外光谱仪测试 ,扫描范围 450～4 400 cm - 1 ,分辨率为 4 cm - 1 ,ACR 及其混炼胶薄膜试 样是在 50 ℃下膜压成型 。 (3) X2射线衍射 ( XRD) 分析 用日本理学公司生产的 Rigaku D/ Max2ⅢC 型 X 射线衍射仪分析 ,Cu Ka 辐射 ,波长0. 154 0 nm ,工 作电压 40 kV , 电流 200 mA , 扫描范围 0. 5°～ 10°。 (4) 玻璃化转变温度 ( Tg ) 分析 用美国 Perkin2Elmer 公司生产的 DSC27 型
断裂伸长率 /%
212 237 320 480
邵尔 A 硬度
76 68 62 58
Tg/ ℃
- 20 - 23 - 27 - 29
从表 1 可看出 ,在聚合配方中随 m(EA)/ m(BA) 增大 ,ACR 的拉伸强度 、100 %定伸强度 、邵尔 A 硬度升高 ,断裂伸长率降低 ,耐寒性能减弱 。还可 看出 ,在聚合配方中加入少量 HA 可以改善 ACR 的耐寒性能 ,但拉伸强度和 100 %定伸强度降低 较大 。史新波等认为[6] ,在 ACR 共聚物中 ,当侧 链碳原子数小于 8 时 ,烷基侧链越长 ,共聚物的耐 低温性能就越好 。 2. 2 加料方式对聚合反应的影响
时间/ h 图 3 聚合反应时间对聚合转化率的影响
2. 5 聚合反应温度对聚合物结构的影响 ACR 的合成为多元共聚反应 ,反应温度是很
重要的因素之一 。实验证明 ,用过硫酸盐为引发 剂在 70 ℃以下聚合时 ,AN 、AA/ 丙烯酰胺 ( AM) 等单体很快聚合形成均聚物 。而 EA 、BA 在低温 下反应速度较慢 ,随着反应时间的增加 ,聚合釜内 积聚的单体浓度增加 ,当反应温度升至 85 ℃以上 时 ,反应剧烈 ,反应放热量大 ,聚合难以控制 。为 了得到 ACR 无规共聚物 ,聚合反应应控制在 80 ～85 ℃之间进行 。 2. 6 引发剂用量对聚合反应的影响