油酸/苯乙烯共聚乳液研究

本文以生物质产品油酸(OA)及苯乙烯(ST)为单体,以SDS为乳化剂,APS为引发剂,在N2环境下进行共聚反应,形成油酸/苯乙烯共聚乳液。考查了聚合工艺、引发剂用量、反应温度以及单体配比等因素对单体转化率的影响。研究表明:采用半连续预乳液聚合工艺,单体配比为2:1时,反应温度控制在90℃时可制得转化率相对较高、聚合稳定性好的共聚乳液。     

N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/丙烯腈/ɑ-甲基苯乙烯乳液共聚动力学

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,过硫酸钾(KPS)引发剂引发N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/丙烯腈/ɑ-甲基苯乙烯(PMI/St/AN/-ɑMeSt)进行四元乳液共聚,考察了聚合温度,引发剂浓度,乳化剂浓度,-ɑMeSt浓度对聚合速率的影响。结果表明,共聚体系的表观活化能为84.14 kJ/mol,聚合初始速率同引发剂浓度的0.46次方和乳化剂浓度的0.57次方成正比。乳化剂浓度8.4 m mol/L,引发剂浓度1.8m mol/L,聚合温度75℃,聚合1 h,85℃熟化2 h是较为合理的反应条件。-ɑMeSt的浓度对聚合速率有很大的影响,应控制在0.35 mol/L以下。     

核壳型苯丙乳液的制备

采用预乳化工艺和种子乳液聚合技术合成了具有核壳结构的苯丙乳液,并讨论了引发剂、乳化剂、单体、反应温度、聚合工艺等对乳液合成的影响。最佳反应条件为:m(引发剂)∶m(总单体)=0.4∶100.0,m(乳化剂)∶m(总单体)=2.2∶100.0,m(苯乙烯)∶m(丙烯酸丁酯)=1∶1,反应温度控制在80～82℃。     

高抗水水性丙烯酸酯乳液的合成、表征及其在工业滤纸中的应用

以十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-10为复合乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)为主要原料,采用预乳化半连续种子聚合法制备具有核壳结构的高抗水性丙烯酸共聚乳液。利用红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、接触角仪等对乳液及浸渍滤纸进行了表征;同时,讨论了核壳单体配比、乳化剂用量、引发剂用量以及含氟单体用量对反应与浸渍滤纸耐水性能的影响。结果表明,优化反应条件后,硬单体MMA配以适量FA单体为壳,制备的共聚乳液稳定性好,粒度均匀,具有明显球状和核壳结构。乳胶膜表面能随着含氟量的增加大幅度降低,当氟单体含量为16.3%时,其表面能降至19.9 m N/m。利用功能氟单体包覆于核层外表,当氟单体含量为4.7%时,原乳胶表面能从37.7 m N/m降至24.6 m N/m,所浸渍滤纸耐水性能明显优于不含氟乳液浸渍滤纸,达到"低氟高效"的效果。     

VAc、St不同乳液聚合方式的研究

对水溶性引发剂、有乳化剂存在的常规乳液聚合,水溶性引发剂无皂乳液聚合及有乳化剂存在的油溶性引发剂乳液聚合三种聚合方式,选择了水溶性相差较大的醋酸乙烯酯(VAc)和苯乙烯(St)两种单体,对其聚合动力学进行了比较,讨论了其不同的成核机理及单体水溶性对聚合速率的影响,考察了乳液的反应稳定性。结果表明聚合方式的不同、单体水溶性的不同对聚合动力学具有显著的影响。     

苯乙烯/丙烯酸丁酯交联体系乳液聚合动力学研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,过硫酸钾(KPS)引发苯乙烯/丙烯酸丁酯(St/BA)乳液共聚,加入二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、聚丁二烯生胶(PB)作为交联剂,研究了聚合温度、引发剂浓度、乳化剂浓度、单体配比对聚合速率的影响。实验结果表明,共聚体系的表观活化能为70.67kJ/mol,聚合初始速率与引发剂浓度的0.43次方、乳化剂浓度的0.56次方和单体BA的0.49次方成正比。     

苯乙烯乳液聚合实验的反应条件探索

分别考察了主单体配比、功能性单体用量、乳化剂用量、引发剂用量与反应温度对苯乙烯乳液聚合反应的影响,以获得最佳的实验聚合条件。结果表明:在St∶MMA(质量比)为1.0,复合型乳化剂用量为5%,SDS∶OP-10(质量比)为1∶1,引发剂用量为0.5%,丙烯酸用量为3%,反应温度为75℃,油水比为1的最佳乳液聚合条件下,可得到黏度和颗粒尺寸均匀适中、涂膜性能优良的苯丙乳液。     

苯乙烯微乳液聚合的正交试验研究

首先研究了苯乙烯微乳液聚合过程中单体含量、乳化剂和助乳化剂配比和用量以及聚合温度对体系的黏度、凝聚率、粒径及其分布的影响,然后通过四因素三水平正交试验分析了苯乙烯／正戊醇／阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）体系微乳液的性能。研究结果表明：乳化剂用量对微乳液粒径的作用比助乳化剂用量更为明显,反应温度提高增加了单体转化率,但是提高了凝聚率;根据正交实验结果综合分析,当苯乙烯用量为34％、乳化剂用量为5％、助乳化剂用量为1％、聚合温度为65℃时,可以得到性能最好的微乳液。     

核壳型苯丙乳液的制备

采用预乳化工艺和种子乳液聚合技术合成了具有核壳结构的苯丙乳液，并讨论了引发剂、乳化剂、单体、反应温度、聚合工艺等对乳液合成的影响。最佳反应条件为：m(引发剂)：m(总单体)-0．4：100．0，m(乳化剂)：m(总单体)=2．2：100．0，m(苯乙烯)：m(丙烯酸丁酯)=1:1。反应温度控制在80～82℃。     

木器漆用核壳苯丙乳液的制备和性能研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸为单体,辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用预乳化和半连续种子聚合法制备核壳型苯丙乳液.考察了单体、乳化剂和引发剂,以及聚合温度对乳液粒径大小和综合性能的影响.     

高分子表面活性剂存在下超声辐照引发苯乙烯乳液聚合的研究

采用高分子表面活性剂(CMC-A9)和十二烷基硫酸钠(SDS)做乳化剂,用超声辐照乳液聚合方法制备了相对分子质量高(>106)的寡链聚苯乙烯纳米粒子。研究结果表明,在适当的反应条件下,CMC-A9的加入使反应速率大大提高,反应60min单体转化率能达到85%,制得直径30～60nm的聚苯乙烯胶乳粒子,乳胶粒子中含平均分子链数为3～20。CMC-A9或SDS质量浓度提高,能降低乳胶粒径和乳胶中所含的平均分子链数,增加聚合物相对分子质量。超声波输出功率对乳胶粒径影响不大。     

Microemulsion polymerization of styrene in the presence of macroinimer

The kinetics of o/w electrostatically and sterically-stabilized microemulsion polymerization of styrene with and without macromonomeric azoinitiator (macroinimer; MIM) have been investigated. The microemulsion polymerization stabilized by the ionic emulsifier sodium dodecyl sulfate (SDS) or the non-ionic emulsifier Tween 20 (Tw 20) was initiated by ammonium peroxodisulfate (APS)/sodium thiosulfate (STS) redox system. The rate of polymerization vs. conversion curve shows the two non-stationary rate intervals. This behavior is a result of two opposing effects, the continuous particle nucleation and the decrease of monomer concentration at the reaction loci. The addition of MIM favors the additional particle nucleation. The sterically (Tw 20)-stabilized microemulsion polymerization is much faster than that of the electrostatically (SDS)-stabilized microemulsion polymerization. This was attributed to the higher Tw 20 concentration and increased solubilization of MIM and comonomer concentration in the polymer particles. The formation of initial large polymer particles is attributed to the intensive agglomeration polymer particles with monomer droplets. The continuous decrease in the average size is mainly attributed to the additional particle nucleation.     

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯悬浮-乳液耦合聚合动力学

采用苯乙烯(St)悬浮聚合过程滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合组分,进行悬浮-乳液耦合聚合(SECP), 制备大粒径聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)复合粒子.采用¹H NMR分析方法,讨论了SECP动力学特征.St的SECP聚合速率和转化率与悬浮聚合一致;MMA聚合速率决定于乳胶粒子聚合速度和凝并在悬浮粒子表面的速度,聚合速率比常规乳液聚合速率低.由于凝并在悬浮粒子表面的PMMA乳胶粒子不再有乳液聚合特征,MMA在SECP中转化率低于同条件常规乳液聚合.分别得到乳化剂和引发剂浓度与SECP和普通乳液聚合恒速段聚合速率的关系.     

Entry in emulsion polymerization using a mixture of sodium polystyrene sulfonate and sodium dodecyl sulfate as the surfactant

A mixture of sodium polystyrene sulfonate (NaPSS) and anionic surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS), was used as the emulsifier in the emulsion polymerization of styrene at 60 °C. The latexes prepared were stable, bearing the better resistance to the addition of electrolyte, and have the larger values in particle size and the higher polymerization rates than those counterparts prepared using SDS only. The NaPSS was prepared by a series of process: a concentrated cyclohexane solution of an anionically polymerized polystyrene (PS) was sulfonated with sulfuric acid at 80 °C, and then neutralized and purified through dialysis. The data of average polymer number per particle (n_p) were found useful in investigating the surfactant content effect on the entry of radicals into particles, where the latex particle size plays an important role.     

Winsor I-like (micro)emulsion polymerization of styrene initiated by oil-soluble initiator

Batch emulsion polymerization of styrene initiated by an oil-soluble initiator and stabilized by non-ionic emulsifier (Tween 20) has been investigated. The rate of polymerization vs. conversion curve shows the two non-stationary rate intervals typical for the non-stationary-state polymerization. This behavior is a result of the continuous particle nucleation and the decrease of monomer concentration at the reaction loci with increasing conversion. The initial increase of the polymerization rate is attributed to the increase of particle number and the polymerization proceeding under the monomer-saturated condition—the Winsor I-like (micro)emulsion polymerization. The decrease of the polymerization rate is the result of the depressed transfer of monomer from the monomer reservoir to the reaction loci. Above 50 °C the monomer emulsion separates into two phases: the upper transparent monomer phase and the lower blue colored (microemulsion) phase. The polymerization mixture consists of the microdroplets (act as the reaction loci) and large degradable monomer droplets (act as the reservoir monomer and emulsifier). The continuous release of emulsifier from the monomer phase and the microdroplets induce the continuous particle nucleation up to high conversion. The initial formation of large particles results from the agglomeration of unstable growing particles and monomer droplets. The size of large (highly monomer-swollen) particles decreases with conversion and they merge with the growing particles at ca. 40-50% conversion. The coarse initial emulsion transformed during polymerization to the fine (semitransparent) polymer emulsion as a result of the continuous particle nucleation, the shrinking of highly monomer-swollen polymer particles and the depletion of monomer droplets. The low overall activation energy of polymerization is mainly ascribed to the decreased barrier for entering radicals into the latex particles with increasing temperature.     

表面活性剂双水相萃取分离氨基酸研究

用溴化十二烷基三乙铵(C12NE)与十二烷基硫钠(SDS)混合体系形成双水相,测定混合摩尔比与分相比例的关系,并以苯丙氨酸为萃取对象研究其在双水相体系中的分配及多级错流萃取效果。实验结果表明,当C12NE与SDS摩尔比为(1.6∶1)—(1.7∶1)时体系有分相,其中当C12NE与SDS摩尔比为1.65∶1时,分相所得上下相体积比为1∶1,且分相时间为10 m in左右,为适合实验条件。双水相体系萃取苯丙氨酸的结果表明,单级萃取率可达80%以上,二级萃取率可达99%以上。     

聚氨酯预聚体——可聚合乳化剂用于MMA乳液聚合动力学及聚合稳定性研究

将合成的聚氨酯预聚体可聚合乳化剂（APUA）用于甲基丙烯酸甲酯（MMA）乳液聚合体系中，研究了不同引发剂体系和乳化剂对聚合体系的聚合稳定性和动力学影响，并与SDS乳化剂进行了对照。结果显示，用油溶性引发剂（AIBN）和水溶性引发剂（K2S2O8）都能引发该体系的聚合反应，而且聚合速率和转化率都相当高。用AIBN作引发剂时，APUA和SDS两种乳化所对应的动力学曲线不同，但APUA比SDS的聚合速率大得多，其分别类似于微乳液聚合（miniemulsion)和微悬浮聚合（microsuspention)，且聚合过程中会产生一定的凝胶。当乳化剂APUA用量适合时，凝胶量极少，聚合体系是稳定的；而当用K2S2O8作引发剂时，两乳化剂对应动力学曲线相似，聚合过程不产生凝胶。但当引发剂用量较大并以APUA作乳化剂时，在聚合过程中会出现全部粒子突然粗化现象，而以SDS作乳化剂没有出现这一现象。     

补加乳化剂提高丁二烯/苯乙烯的聚合速率

以丁二烯/苯乙烯乳液聚合反应10h、转化率达到70%为研究目标,在分析了标准配方条件下提高转化率对反应时间影响的基础上,考察了补加乳化剂对反应后期聚合速率及胶乳黏度、粒径和机械稳定性的影响,与采用增加初始乳化剂法进行了对比,并探讨了补加乳化剂提高反应后期聚合速率的作用机理。结果表明,增加初始乳化剂用量可以显著提高聚合速率,但胶乳黏度明显增大,且机械稳定性降低;补加乳化剂有利于提高反应后期的聚合速率和胶乳的机械稳定性;乳化剂补加量越大,反应后期的聚合速率越快;当乳化剂补加量相同时,在反应时间为2～4h,补加时机越早,反应后期聚合速率越快;补加乳化剂的最佳工艺条件为:乳化剂初始量100%,补加量10%,补加时机为反应2h。     

高固含量苯丙微乳液的制备与性能研究

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,丙烯酸(AA)为功能单体,反应型乳化剂(DNS-86)、十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐(OS)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备了粒径小、耐水性好且固含量为50%的苯丙微乳液。研究结果表明:当w(引发剂)=0.7%、m(MMA+St)∶m(BA)∶m(AA)=5.0∶4.7∶0.3、w(St)=15%~25%、m(DNS-86)∶m(SDS+OS)=3∶2且w(复合乳化剂)=5%时,高固含量苯丙微乳液的综合性能良好。