马来酸单胺可聚合乳化剂的合成及在丙烯酸酯乳液聚合中的应用

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本文旨在开发一种性能优良的新型马来酸酐型可聚合乳化剂,并应用这种乳化剂合成丙烯酸酯微乳液。通过三步法合成了马来酸单十二胺丙基磺酸钠可聚合乳化剂。研究了它的合成工艺:首先用马来酸酐和十二烷基伯胺开环生成马来酸单十二胺,再用氢氧化钠中和成钠盐,最后用丙磺酸内酯做磺化剂生成磺酸钠盐。用正交试验确定了磺化的较佳工艺条件:当马来酸单十二胺钠盐和丙磺酸内酯物质的量比为1:1.1,用乙醇为溶剂65℃下反应4小时产率达到79.28%。用红外光谱对其结构进行表征,并测定了其表面活性和乳化力。该乳化剂的CMC为4.2×10-4mol·L-1,最低表面张力为31.16mN·m-1且具有很好的乳化能力。单独使用马来酸单胺型可聚合乳化剂(PE)制备了丙烯酸酯无皂乳液。研究了乳化剂用量及固含量对乳液性能的影响,并考查了聚合物乳液的抗电解质稳定性和耐水性。结果表明:当乳化剂用量为1.5%时可以合成固含量为20%的丙烯酸酯无皂乳液,平均粒径为80nm。所合成的胶乳抗电解质稳定性和耐水性明显优于由SDS制备的乳液。采用可聚合乳化剂(PE)和OP-10复配,通过半连续种子乳液聚合法合成了丙烯酸酯微乳液。讨论了复配乳化剂配比、用量、反应温度、引发剂用量等对乳液性能的影响。结果表明:当乳化剂用量为1.5~1.8%,配比m(PE):m(OP-10)=2:1,反应温度78~80℃,引发剂用量0.3~0.5%时,合成的丙烯酸酯微乳液平均粒径50~70 nm、粒子分布均匀、耐水性强。并用红外、粒度分布仪、TEM、DSC对聚合物进行了表征。
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