资源描述：
《苯乙烯_丙烯酸丁酯_二甲基丁基_甲基丙烯酰氧乙基溴化铵无皂阳离子乳液研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、α第18卷第3期1996年9月湖北大学学报(自然科学版)JournalofHubeiUniversity(NaturalScience)No.3Vol.18Sept.1996苯乙烯ƒ丙烯酸丁酯ƒ(二甲基丁基)甲基丙烯酰氧乙基溴化铵无皂阳离子乳液研究陈正国徐祖顺张金枝程时远(湖北大学化学系,430062)摘要在无皂条件下,利用偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)作引发剂,探讨苯乙烯ƒ丙烯酸丁酯ƒ(二甲基丁基)甲基丙烯酰氧乙基溴化铵(StƒBAƒDMBMEAB)三元阳离子共聚物乳液制备的合理条件,通过电镜观察到粒子形态规则、大小均一.功能性单体DMBMEAB是以甲基丙烯酸二甲胺基
2、乙酯和正溴丁烷为原料,选择乙腈作溶剂合成的,制取的最终产品纯度高、收率高.关键词功能性单体;无皂阳离子乳液;聚合分类号O632.6与阴离子聚合物乳液制备相比,制备阳离子聚合物乳液的乳液聚合发展相对较迟,其主要原因是:①阳离子表面活性剂的合成技术发展较晚;②常用的引发剂过硫酸盐K2S2O8、(NH4)2S2O8会导致阳离子乳液破乳;③阳离子乳液的应用处于起步阶段.目前阳离子乳液的制备已引起人们的重视,国外已获得了较大进展,随着乳液聚合技术不断地发展创新,阳离子乳液可以通过许多新的聚合方法来制备,如无皂乳液聚合1、辐射乳液聚合2、微乳液聚合3、反相乳液聚合4等等.本文利用无皂
3、乳液聚合制备阳离子乳液,探讨稳定的阳离子StƒBAƒDMBMEAB共聚物乳液制备的合理条件.实验部分11.1原料及试剂苯乙烯、丙烯酸丁酯经减压蒸馏贮存在冰箱中备用.甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DM),日本进口;偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA),北京化工研究院提供.以上两种试剂未经处理直接使用.水:新蒸馏水.1.2DMBMEAB的合成在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的500mL三口烧瓶中,按DM∶n2C4H9Br=1∶115(摩尔比)投料,加入乙腈和少量的对羟基苯甲醚,控制在40℃以下反应一定时间,冷却结晶,用乙腈洗涤晶体3～4次,真空干燥.为进一步纯化晶体,将晶体溶解在无水乙
4、醇中,冰食盐浴中冷却结晶,然后用乙醚洗涤晶体,最终产率为92151%.熔点:108～10815℃.用1HNMR测定,结果如表1所示.HaCHc3fCH3CCHbCOOCHd2CHeN+CHgCHh(2)CHiBr-2223CH3DMBMEAB的简式由1HNMR化学位移值可知,DMBMEAB分子中的大部分质子化学位移值与原料DM对应的质子化学位移∆名称溶剂abcdefghiDMCDCl35.526.022.004.222.662.33---DMSO35.816.151.924.553.813.153.501.300.90DMBMEAB3DMSO2氘代二甲基亚砜化学位移值相比
5、向高区偏移,这是因为极性不同所致.1.3聚合实验在装有搅拌器、温度计、冷凝管和N2导管的四口瓶中,依次加入水、pH调节剂、St、BA和DMBMEAB水溶液,通N2,加热,控制一定温度,加入引发剂水溶液并开始计时.1.4乳胶粒子形态将乳液稀释到一定浓度,浸涂在铜网上,室温干燥,用日本1002XS透射电子显微镜(TEM)观察拍照.2结果与讨论2.1溶剂对DMBMEAB合成的影响R1R1R2R2COO(CH2)nN+R3X-CH2CCOO(CH2)nN+RXCH2CR3RO其中R1=H、CH3;R2、R3=CH3、CH2CH3;R=C1～C4烷基,n=2～4,X=卤素、CH3O
6、SO.合成O这类不饱和季铵盐,溶剂的选择非常重要,由于生成物季铵盐易溶于极性溶剂,因此人们一般选择非极性溶剂苯作介质,但是在非极性溶剂中,季铵化反应速度慢,产率低.为了找到一种合适的溶剂,我们在以下反应中,CH3CH3CH3CH3COOCH2CH2N+CH3Br-CH2CCOOCH2CH2N+CH3CH2CH2CH2BrCH2CCH3CH2CH2CH2CH3分别用二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、苯、乙腈作溶剂,结果如表2所示.表2溶剂对DMBMEAB合成的影响溶剂乙腈苯二甲基甲酰胺丙酮反应时间10h3d10h10h操作过滤过滤减压蒸镏,过滤减压蒸镏,过滤产率ƒ%92.512
7、0.1146.3262.53显然,用乙腈作溶剂,不仅反应速度快、产率高,而且生成的季铵盐不溶于乙腈,因此产品分离操作简单,乙腈是合成不饱和酯类季铵盐较合适的溶剂.2.2StƒBAƒDMBMEAB共聚物乳液的合成St、BA与DMBMEAB的水溶性相差很大,在无皂条件下,合成StƒBAƒDMBMEAB共聚物乳液难度较大,我们通过选择合适的引发剂及其用量、单体比例及温度等条件试验,找到了制备稳定性良好的无皂阳离子乳液的最佳条件.在无皂条件下,分别用K2S2O8、(NH4)2S2O8、(NH4)2S2O8-NaHSO3和2.2.1引发
