新型丙烯酸酯乳液的制备、改性及应用研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:hongniba3493
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本论文应用种子乳液聚合方法,以阴离子型乳化剂A-51和非离子型乳化剂AEO-9为复合乳化剂体系,制备了阴离子型丙烯酸酯乳液。探讨了单体含量和配比、乳化剂含量和配比以及聚合反应工艺条件对乳液性能的影响。实验结果表明,当丙烯酸丁酯和苯乙烯质量比为1~3,交联单体质量为5~10%,丙烯酸和丙烯酸羟丙酯质量比为1~3时,乳化剂含量为2~5%,阴非离子质量比为1到3,制备的乳液及乳胶膜性能较优。聚合反应温度控制在80~85℃,搅拌速率控制在300r/min左右,对乳液聚合有利。以阳离子单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酸酯类单体为原料,V50为引发剂,制备出性能稳定的阳离子型丙烯酸酯硬挺剂。对该丙烯酸酯硬挺剂进行了FT–IR,Zeta电位和TEM分析表征,结果表明,丙烯酸类单体都参与了聚合反应,与目标产物基本吻合;乳胶粒表面带正电荷,乳胶粒的Zeta电位为+70.43mV,乳胶粒稳定性较好;乳胶粒粒径呈正态分布,平均粒径为85.84nm,乳胶粒分散较好;乳胶粒呈圆球核壳状,无团聚现象。探讨了乳化剂用量及配比、软硬单体配比对乳液制备及性能的影响,当苯乙烯和丙烯酸丁酯质量比为1~3,阳非离子质量比为1~3,乳化剂含量为1~4%时,乳液性能较佳。探讨出该硬挺剂整理的较佳工艺为:配制整理液(100g蒸馏水中加入10.8g乳液)→浸轧整理液(二浸二轧,轧液率约80%)→烘干(100℃,5min)→焙烘(160℃,3min)。在纯丙烯酸酯乳液制备的基础上,采用有机硅对丙烯酸酯乳液进行改性,制备得到阴离子型有机硅改性丙烯酸酯乳液。制备得到的硅丙乳液外观为乳白色泛蓝光,乳液耐钙离子相对稳定性良好,有机硅的加入明显改变了纯丙烯酸酯胶膜的发粘性能,并且增强了胶膜的柔软性能,在皮革织物表面处理、室内装潢和工业防护等领域具有巨大的应用价值。对该有机硅改性丙烯酸酯乳液进行了FT–IR,Zeta电位和TEM分析表征,结构分析表明,丙烯酸类单体和有机硅都参与了聚合反应,与目标产物基本吻合;乳胶粒表面带负电荷,乳胶粒的Zeta电位为-32.99mV,乳胶粒稳定性较好;乳胶粒粒径呈正态分布,平均粒径为96.5nm,乳胶粒分散较好;乳胶粒呈圆球状,无团聚现象。探讨了乳化剂用量及配比、单体配比、偶联剂用量和有机硅含量对乳液制备及其性能的影响,实验结果显示,使用A-51和AEO-9的复合乳化剂体系,能以较少的乳化剂用量制备凝胶率和吸水率都较低的硅丙乳液,具有较好的应用和推广价值。同时,也探讨了预乳化工艺条件对硅丙乳液制备的影响,实验结果显示,预乳化工艺条件对硅丙乳液的制备至关重要,能够有效地降低乳液凝胶率。
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