新型反应性乳化剂

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1、2001年8月全国第十次工业表面活性剂技术经济与应用开发会议论文集A崞枷1新型反应性乳化剂陈德铨，王坚，王晨(上海石油化工研究院高分子部，上海201208)摘要：详细介绍了近10年来发展的新一代反应性乳化剂的结构、特性、选用原则以及在乳液聚合中的应用，由此制得的高性能乳液及其下游产品有良好的应用前景。关键词：乳化剂；乳液聚合；乳液中图分类号：胛．92文献标识码：A反应性乳化剂又称为可聚合乳化剂，它是分子乳化剂分子中带有可参与聚合反应的功能基团，一结构中同时存在亲水亲油的乳化基团和可参加游离般是睁c，如乙烯基、丙烯基或烯丙基等，在乳液基聚合反应功能基

2、团的新一代乳化剂。聚合中，它们与苯乙烯、丙烯酸酯或醋酸乙烯酯等单lO多年来，对反应性乳化剂的研究和应用越来体一起发生游离基共聚反应。下面是一些典型的反越受到重视。20世纪90年代，反应性乳化剂在国应性乳化剂结构。外陆续问世，多家公司将其用于制造高性能乳液，如1．1阴离子型反应性乳化剂[2J】日本关西涂料公司、东洋油墨制造公司、旭化成工业公司和东亚合成公司等。国内上海石油化工研究院和浙江大学等单位也开始研制、应用这类反应性乳6化剂，并由高性能乳液制得高档乳胶漆和其他乳液下游产品。促使2l世纪反应性乳化剂在乳液聚合中得到越来越广泛的应用。作者系统地介绍

3、了新型矾_1～睁叶哪反应性乳化剂的种类、性能、特点和近年来的应用研飞◇入0(c啦c礓O)∞s03NH4究进展。c如一cH一(c飓)8一Loc坞c飓sqNa1反应性乳化剂的结构和类型G№～coo(c№c避O)ncH2一c侍一c遏表1是反应性乳化剂与一般乳化剂在乳液聚合中的综合性能比较。此种类似结构的阴离子反应性乳化剂商品有三表l二类乳化剂比较洋化学工业公司的Ele疵0lJS一2，花主公司的一般乳化剂反应性乳化剂Rat鲫unls系列和第一制药公司的A掣alonHs系列作用乳被聚合中鼹乳化作用同时有乳化和参与聚合作用分子结构仅有乳化功能基团同时有乳化和反

4、应基团等(出口商品HitenolHS系列)。类型失坐蠹罂衰孟；2ll鬃§非离子和两性型四种类型也有相同的四种类型吐伺俐lⅡJH，心竹失型1．2非离子型反应性乳化剂【4】用量摹箍菱菱馨爱乎矗0％与一般乳化剂相同—／cH2一cH—cH2牌号、价格器嘉爰鼹、几百种牌号蠢耄磊翳尊脚牌号R—<8卜o(cH2c坞o)。Hn：o，100乳液中状态聚合后吸附或嵌入乳粒表面藉蘩蓉合物中以共价键此种类似结构的非离子型反应性乳化剂商品有环保黏鎏鬃聚后废水中含有乳化废水中很少量乳化荆残余第一制药公司的H．3355N系列产品(出口商品为№igenRN系列)。由表1可知，二类

5、乳化剂的根本差异是反应性1．3阳离子型反应性乳化剂嘲收稿日期：200l一∞一c15·38·全国第十次工业表面活性荆技术经济与应用开发会议论文集2001年H’在适度范围，即分子中双键参与游离基共聚的反应I卜卜rc坞f卜cH2一pc№一c肛c飓速率不宜过快，否则可能会影响其乳化功能，但也不R，0H宜过慢，以免聚合结束后，乳液中仍有较多的游离乳此种类似结构的阳离子型反应性乳化剂商品有化剂分子。花王公司的RatemumR—180。1998年罗地亚公司在国内推出一种结构较简表3单体乳液静置析出的水量(n1L)单、应用效果较佳的反应性乳化剂SiponlercO

6、Psl，其具有下面结构：0HICH2一CH—C啦一O—C№一C}卜C啦～S03Na浙江大学范宏研制了具有磷酸酯和羧酸酯结构的反应性乳化剂[6’7】：qHl9—《∥≥一oc如一早}卜c№oc№一c佧一c心一l注：表中VA、BA、st分别是丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯，O(C飓CH20)．C崦C00№RN．20和雕10同“表2，’。cH3P[cH2一c}卜cH2一。一(c墁cHo)。～(c飓c比o)。一壬一卜一(0Me)，通常反应性乳化剂分子聚合反应速率为单体的茹，y21—2，m，n=1_201／10左右为宜，这样聚合反应结束时，它参与单体共聚反应的

7、结合度至少在80％以上，最好在95％以上。2反应性乳化剂选择原则表4是某些反应性乳化剂在聚合反应结束时的结从乳化功能来讲，反应性乳化剂与一般乳化剂合度，数据表明，有94．0％～9r7．6％的反应性乳化剂分一样，在乳液聚合中要有良好的乳化、分散和形成胶子都结合在乳粒聚合物分子上。当然同一反应性乳化束等重要作用，它们对聚合速率、聚合度、乳液颗粒剂在不同单体的聚合体系中，它的结合度会有变化。大小和乳液稳定性等有很大影响。作者在实验室制备硅丙乳液时，反应性乳化剂结合度～般乳化剂溶液(质量分数为0．001％～5．0％)甚至超过97．O％，可能与聚合工艺条件也

8、有关系。的表面张力为(30—50)×103N，m时，就能用于乳液表4反应性乳化剂结合度o聚合中。表2是某些反应性乳化剂溶液