苯乙烯-丙烯酸酯核壳微乳液的制备及聚合机理的研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文苯乙烯-丙烯酸酯核壳微乳液的制备及聚合机理的研究姓名：纪秀丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张恒20100610青岛科技大学研究生学位论文苯乙烯一丙烯酸酯核壳微乳液的制备及聚合机理的研究摘要近年来，随着人们环保意识的加强，各国对VOC排放量的限制日趋严格，使得环境友好型的水性涂料得到充分的重视和发展。乳液作为涂料的基料，已广泛应用于涂料工业，尤其是水性涂料。但是目前一般方法制得的水乳型涂料，存在机械稳定性差、颗粒粗大不均匀、固含量低及耐水性差等弊端。微乳液聚合工艺制得的微乳液是一种各向同性、

2、热力学稳定的半透明或是透明的胶体分散体系，但由于乳化剂含量高，聚合物固含量低的缺点限制了其在工业中的应用，本文主要针对目前微乳液聚合存在的问题，采用种子微乳液聚合工艺与核壳聚合技术相结合，合成了乳化剂含量为2．4％，固含量约为30％的苯丙核壳微乳液。本文系统的研究了聚合工艺、核壳比、功能性单体、复合乳化剂种类及用量、引发剂种类及用量等因素对苯丙微乳液合成及性能的影响，并对核壳微乳液及涂膜性能进行了表征和分析。实验结果表明以MS—l和A-2405作为复合乳化剂，复配比为6：2，乳化剂总量为单体的8％，引发剂为APS，用量为0．

3、7％，核壳比为3／7，壳层单体BA／MMA最佳比为1：l～1：1．5，功能性单体为AA和NMA，其中从为2％，NMA为3％，单体滴加为5h，在反应温度为75～80℃，搅拌速度150r／min时，采用种子微乳液聚合工艺与核壳聚合技术相结合制得了粒径为47．2nm的性能良好的核壳乳液。本文通过微乳液聚合过程中的乳胶粒粒径的增长历程，研究了微乳液聚合的成核机理，微乳液聚合过程存在两种成核方式，即聚合反应初始的胶束成核和聚合反应后期的均相成核机理。本实验还初步合成了粒径为57．9nm、吸水率为9．3％的稳定的固含量约为10％的多层苯

4、丙核壳微乳液。关键词：微乳液聚合核壳聚合复合乳化剂胶束成核均相成核苯乙烯．丙烯酸酯核壳微乳液的制备及聚合机理的研究SYNTHESIS0FSTYRENE．ACRYLICCORE．SHELLMICRoEMULSlONSANDRESEARCHOFMICROEMULSIONPoLYMERIZATIoNMECHANISMABSTRACTInrecentyears．theVOCemissionslimitswerestricterwiththestrengtheningofpeople’Senvironmentalconsciousne

5、ss．makingfullattentiontoenvironmentalfriendlypaint．Emulsionasbasematerialofpainthasbeenwidelyusedinpaintindustry,especiallyinwater-basedpaint．However,theemulsionsynthesizedbygeneralpolymerizationhassomedrawbacks，suchaspoormechanicalstability,unevenparticles，lowcont

6、entandpoorwaterresistance．Microemulsionpolymerizationwaseffectiveinproducingthermodynamicallystablepolymerlatexesparticlesinthenanosizerange(1O-1OOnm)．However,twomaindrawbackslimititsbroadapplications：ahighsurfactant．to—monomerratioandalowpolymercontentofthefinalla

7、texes．Thepurposeofthispaperistosynthesizethestable．translucentmicrolatexwithhighsolidcontent(30％)，lOWsurfactantconcentration(2．4％)bymicroemulsionpolymerizationcombinedwiththetechnologyofcore／shellpolymerization．Theeffectofvariousreactionparametersonthestyrene．acryl

8、iccore／shellmicroemulsionandfilmpropertiessuchastheconcentrationofsurfactantandinitiator,typesofsurfactantandinitiator，reactiontemperature，stirri