表面活性单体存在下的浓乳液聚合

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wyt20070210
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本文采用表面活性单体应用于苯乙烯的浓乳液聚合,以期得到洁净的浓乳液聚合产物聚苯乙烯。 通过酸碱中和、酸酐酰化、酸使环氧开环三步有机反应合成了一种新型的阴离子型、羧酸盐类的表面活性单体(命名为CS-1)。用红外、核磁、元素分析进行表征,用电导率仪测其表面活性。为考察其聚合行为,对其进行了不同聚合,其一是稀溶液聚合中仅加入CS-1和引发剂,另一种是将其置于浓乳液聚合体系,使其发挥乳化和共聚单体的双重作用。通过转化率时间关系,GPC分析,以及定量纯化前后Na含量,来考察CS-1的聚合行为和利用效率。 研究发现,合成的表面活性单体CS-1是多种同分异构体的混合物,其化学计量式基本正确,CS-1具有较低的CMC,其存在下的浓乳液稳定性较好,分离本体相重量分数很小。在CS-1存在下,CS-1参与苯乙烯的共聚合,不同聚合时段GPC分析表明,聚合初期CS-1/St的共聚速度大于苯乙烯的均聚速度。双烯键的存在使CS-1的利用率很高,但同时也生成了微凝胶,并且随CS-1的量增大,微凝胶增多,单体利用效率下降。 与此对比,本文将表面活性单体ω-十一烯酸钠(SUA)进行苯乙烯浓乳液体系的聚合研究。发现SUA参与苯乙烯浓乳液聚合,但所得共聚物极易溶于水,所得产物的产品接触角远没有采用CS-1稳定。SUA不适于采用它来制备洁净的PS聚合物。 本文中,作者还分析研究温度、表面活性单体CS-1浓度及单体体积分数对粒径尺寸、分布的影响。研究发现,温度高易于粒子的聚并,不利于生成窄分散粒子,表面活性单体浓度极大地影响粒子的大小及分布;不同单体体积分数在合适CS-1浓度下,对粒径分布影响不大。但由于单体体积分数的增大,CS一1的水相浓度增大,其利用效率下降;综合以上多个条件,在45~65℃,。在0.8一0.85可以制备出150一‘25Onm、单分散、洁净的聚合物胶体粒子。 GPC的分析、动态粘弹两相聚合物的存在、不同时段下核壳的演化都说明壳呈优先聚合的客观性。在本论文的最后探讨了壳层优先聚合这种聚合机理及其前景。关键词:浓乳液聚合,表面活性单体,单分散,核壳聚合物,闷. ‘,卜,.‘
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