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温度变化对苯丙乳液聚合反应的影响
日期:[2023/7/6 9:12:35]   文章录入:   共阅[331]次
  苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体乳液共聚而成。是一种乳白色液体,发出蓝光。用乳化剂将单体分散在水中形成乳液状态的聚合反应称为乳液聚合。苯丙乳液是乳液聚合中研究较多的一个体系,也是当今世界上十大具有重要工业应用价值的非交联乳液之一。
  传统的乳液聚合体系主要由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂四部分组成,工业应用的配方要复杂得多。苯丙乳液的乳液聚合往往是一种共聚反应。除了主单体外,还可以有第二或第三单体。
  苯丙乳液具有良好的附着力,成膜透明,具有良好的耐水性、耐油性、耐热性和耐老化性。是水性涂料、地毯胶、工艺胶的主要成分,有较大的市场需求。
  苯丙乳液聚合一般采用分段控温,单体滴加阶段反应温度控制在78~85°C之间。快速聚合,导致体系中单体局部浓度过高,容易引起剧烈聚合和釜内冲洗,使操作更加困难。
  当聚合反应温度高于85°C时,乳化剂不能迅速吸附到乳胶粒表面,不能保持乳胶粒的稳定性。同时,由于聚合反应速率的增加,聚合物颗粒变软,粘度增加,导致乳胶颗粒发生碰撞。凝聚的可能性增大,不利于乳化体系的稳定,并使乳液内部容易产生粗颗粒。
  温度的确定主要取决于引发剂的分解温度,过硫酸钾的半衰期应与反应处于同一水平。另外,如果温度过高,乳化剂的浊点低于乳液聚合温度,乳化剂会从溶液中析出,失去乳化作用,使聚合反应不能正常进行,造成结渣加重,因此乳液聚合温度也应与乳化剂浊点附近相一致。
  综合考虑以上因素,聚合温度为75-85°C,反应时间以2小时为宜。浸泡时间对聚合物性能的影响是明显的。长的保温时间可以提高反应单体的转化率,但聚合物的分子量变大,分子量分布变窄。保载时间短,单体转化率低,树脂分子量小,涂料的物理机械性能降低。
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