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1、无皂乳液聚合研究进展第20卷第12期2003年12月精细化工FINECHEnCALsVo1.20,No.12Dec.2003赣无皂乳液聚合研究进展岳庆磊,周文华,潘湛昌,杨辉荣(广东工业大学轻工化工学院,广东广州510090)摘要:综述了无皂乳液聚合的4种主要研究体系.并讨论了这4种体系的发展状况以及待解决的问题.附引文37篇.关键词:乳液聚合;无皂;乳化性单体中图分类号:TQ316.334文献标识码:A文章编号:1003—5214(2003)12-0766-03ResearchProgressinSoap-freeEmulsionPolymerizationYUEQing—
2、lei,ZHOUWen—hua,PANZhan—chang,YANGHui—rong(FacultyofChemicalEngineeringandLightIndmt~,GDUT,Guangzhou510090,Guangdong,China)Abstract:Fourkindsofmainsystemsofsoap—freeemulsionpolymerizationarereviewed.Thedevelopmentandproblemstoberesolvedofthesesystemsarediscussed.Thirtysevenreferencesarelist
3、ed.Keywords:emulsionpolymerization;soap—free;emulsifiablemonomer无皂乳液聚合是指在反应过程中完全不~o-,L化剂或仅加入微量乳化剂(小于CMC)的乳液聚合过程.与传统的乳液聚合相比,无皂聚合避免了乳化剂的隔离,吸水,渗出等作用,能得到单一分散,表面洁净的胶乳粒子…,可以消除乳化剂对环境的污染,克服产物中残留乳化剂带来的缺陷;使聚合产物具有高耐水性,优良的力学,电学和热学性能,在光学,医学,生物学,电子,化工,建筑等领域具有广阔的应用前景.无皂乳液聚合是乳液聚合技术发展的新方向.HisayoshiAkiji等人将无
4、皂乳液用于制备无机材料和聚合物的复合材料J.显着地提高了复合材料的强度.HirasaTakoshiTakinioto等将MMA—AA的无皂乳液用于印刷喷墨,可以明显提高其耐水性.KinoshitaMasafum等将无皂合成的丙烯酸树脂基溶胶用于物件表面以及地板的覆盖层,具有良好的耐水性和塑性J.无皂乳液在涂料,粘合剂,胶片增色剂等方面也得到了一定的应用-o.可以预言,乳液聚合有向无皂聚合方向发展的趋势,大部分乳液聚合将被无皂聚合取代.1研究现状无皂乳液体系由于没有乳化剂的保护,所以很难得到高稳定性的乳液.最初的无皂乳液聚合体系是加入过量的引发剂,使引发剂碎片接在聚合物末端起到
5、乳化作用,来代替或部分代替乳化剂,这也是最简单的无皂乳液聚合体系.但是这种体系仍然难以得到高稳定性的乳液,通常只能得到固体分质量分数为10%的乳液J.因此,这种方法现在已经不常用了.后来人们主要采用下面的几种方法来改进无皂乳液聚合体系的稳定性:加入丙烯酸胺类的共聚单体,可乳化共聚单体,用低分子齐聚物做乳化剂以及加入有机助剂.1.1含有丙烯酸胺类的共聚单体的无皂乳液聚合'体系能参与聚合反应的这类单体通常有:丙烯酰胺(AAM),甲基丙烯酰胺(MAAM),Ⅳ,Ⅳ-二甲基丙烯酰胺(DMAAM),Ⅳ-羟甲基丙烯酰胺(HMAAM)等.他们的共同特点是:分子中同时含有碳碳双键和酰胺基团,酰
6、胺基团中的氨基可以与水分子形成强氢收稿日期:2003—06—12作者简介:岳庆磊(1978一),男,河南新乡人,广东工业大学硕士研究生,研究方向为无皂乳液聚合及其动力学的研究,电话:o20—87602443,E—mail:yueqinghi@163.com.第12期岳庆磊,等:无皂乳液聚合研究进展键,增加了离子表面的亲水性,提高了无皂液的稳定性,同时也提高了体系的黏度l9J.但是,酰胺在共聚的同时均聚的倾向很大,大量均聚物的存在不利于乳液的稳定性¨...聚合产物中产生大量的固体,很难得到综合性能优良的乳液.1.2含可乳化共聚单体的无皂乳液聚合体系可乳化共聚单体(表面活性单体)
7、本身具有表面活性剂的特征.它们在聚合的过程中以共价键的方式接枝在高分子链上,克服了单独加入乳化剂会产生迁移的不利影响,又降低了聚合物本身的表面张力,大大增加了聚合物乳液的稳定性和固体分含量…引,成为近几年来研究的热点.参加无皂乳液聚合反应的这类单体很多,例如2.丙烯酰胺基_2.甲基.丙基磺酸盐(AMPS)卜,烯烃基甘油醚磺酸盐(AGES)¨,3.烯丙氧基-2一羟基.丙磺酸钠(AHPS)J,磺化.十二醇.烯丙基甘油.丁二酸钠盐(zc—L)¨8IJ,十一烯酸钠(NaUA)及系列季铵阳离子单体等.这类单体通常
