醋酸乙烯无皂乳液聚合的研究

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1、醋酸乙烯无皂乳液共聚研究高分子材料学专业研究生青晨指导教师徐建军教授无皂乳液聚合是一复杂的反应体系，每一体系均有独特的反应机理。目前，对聚合物改性及聚合工艺改进的研究有较详细的报道，对聚合机理、动力学特点、热力学特点、粒子的成核机理、稳定机理、增长机理的研究却很不完善，而且许多理论还存在争论。有待深入．本论文分四章．第一章先介绍了无皂乳液聚合理论，包括发展状况，反应特点，粒子的成核机理、增长机理、影响液稳定的因素及提高稳定性的方法，聚合过程的动力学及影响因素及无皂乳液聚合的应用。同时综述了醋酸乙烯酯(VAc)无皂乳液聚合的发展历程。第二、三章为实验啬§份，对丙烯酸(A

2、A)，丙烯酸甲酯(MA)与VAc的二元无皂乳液共聚，MA、AA与VAc及丙烯酸正丁酯(BA)、AA与VAc的三元无皂乳液共聚进行了研究，主要讨论了成核机理、稳定机理、增长机理、聚合动力学特点及乳液性质、聚合过程的影响因素等。重点对VAdMA／AA、VAdBA／AA三元无皂乳液聚合的成核机理、稳定机理、增长柳理及反应过程的动力学特点，以及影响无皂乳液共聚因素和乳液的性质进行了研究，并用FT-IR、DSC、TEM等测试方法对聚合物结构与乳胶粒子形态进行了表征，得到了相应的结论。第四章为结论。研究表明，VAc／AA,VAc／MA，VAc／MA／AA、VAc／BA／AA二元、

3、三元无皂乳液聚合遵循均相成核机理，粒子靠表面电荷(so^-RCOO')的相互排斥作用而稳定，粒子增长遵循凝聚-增长·聚并机理。VAc／AA、VAc／MA二元无皂乳液聚合研究还表明：65"C是理想的反四川大学硕士学位论文应温度，随着功能单体AA量的增加，稳定性增加，粒径减小且粒子单分散性增加，FrlR及DSC结果表明两单体参与了共聚；VAc／MA／AA三元聚合研究表明：MA量对乳液性质的影响不明显，AA量增加，胶乳粒径减小，粒子单分散性增加，乳液稳定性增加，说明功能单体丙烯酸有利于改善乳液稳定性，改善粒径单分散性。引发剂KPS量增加，粒子单分散性增强。但是，胶乳的低温稳

4、定性差，不适合低温环境下使用；VAc／BA／AA三元聚合研究得到：AA量增加，胶乳粒径减小，粒子单分散性增加，而且BA参与共聚可以明显地提高乳液的低温稳定性，在-3"C下胶乳能结膜。反应遵循Rp一田”，Rp=LAAf。，Rpoc[BA]03动力学机理，该聚合反应的表观活化能为65．OlKJ／mol，FT-IR表征表明三种单体参与了共聚。TEM表征粒子为规整的球形，93％以上的粒子分布于200rim，约7％粒子分布于80rim大小。由于聚合后期仍有少量小粒径粒子生成，认为该聚合存在二次成核。关键词：醋酸乙烯酯丙烯酸丙烯酸甲酯丙烯酸正丁酯无皂乳液聚合Ⅱ摘要Emulsifi

5、er-freeemulsioncopolymerizationofVAcwith从MAandBAStudent：诎培ChenSupervisor：Prof．JianjBnXuAbstractEmulsifier-freeemulsionpolymerizationsystemisverycomplex,andechsystemhasitsownm4妇lJsm．Atprcsem,mostofresearchcs虢focusedOnthecopolymermaterialsprq：mmfionanditscopolymerizafionmohods．There黜onlya

6、fewofstudicsconcerningemusitier-freecopolymerizationmechanismsandkineti随刃聊列西嚣itisverynecessarytostudythetheoryaboutemusifier-freecopolymerizationmechanism,kin甜cschavacter碰cs,thermodynamicscJlaracte￡isticsandparticlesnuclcstion,particlesstabilizalionandparticlesgrowth．+Thisthesisincluded

7、fourchapt懿．Inchap伦r01,10，emulsifier-frecemulsionpol”硪：liz甜∞theory,suchasl删Jonkil铆cs，particlesnucleationmechanism,particlesstabilizationmechanism,paniclesgrowthmechank皿influencefactol'sofpolymerizationprocessanddevelopmentoftheteclmiquewemreviewed．Attt嚣sametime,emulsifier-fleeem