探究聚丙烯酸酯细微胶乳的合成与表征

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1、济南大学硕士学位论文聚丙烯酸酯细微胶乳的合成与表征姓名：初善壮申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张书香20060522济南大学硕士学位论文摘要系统地研究了丙烯酸酯类单体的微乳液聚合和细乳液聚合，制备了聚丙烯酸甲酯(PMA)和聚甲基丙烯酸2，2，2．三氟乙酯(PTFEMA)的细微胶乳，并将聚合物乳液掺加到水泥砂浆中，考察其对水泥砂浆力学性能的影响。首先，考察了油相为不同种类的丙烯酸酯单体对微乳液形成的影响。研究表明，丙烯酸甲酯(MA)形成的微乳区的面积最大，随着单体分子链段的增长，微乳区的面积变小。当油相为甲基丙烯酸2，2，2一三氟乙酯(TFEMA

2、)时，无法形成微乳液。绘制了MA在不同条件下的微乳液相图。研究表明，无助乳化剂的存在，分别在阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠(SDs)和阳离子型乳化剂十六烷基三甲基溴化铵(cTAB)稳定下，都能够形成MA的O，w型微乳液；从相图中微乳区域的面积可知，SDs比cTAB更易形成微乳液：另外发现，微乳区的面积随着温度的升高而有所增大。以正戊醇(1．P)为助乳化剂的微乳液体系，其电导率出现明显的电导渗滤现象。在一定配比下，随着含水量的增加，微乳液发生由W／O经B．C．到O，w的连续变化。在相图中选择合适的微乳区域进行MA微乳液聚合。对于sDs、1．P／M刖H20聚合

3、体系：乳化剂用量占总质量的1~2％时，有利于制各较小粒径的微胶乳；适量正戊醇的加入，使微胶粒粒径变大，分散度变小，聚合物分子量分布变宽。采用毛细管膨胀计法进行聚合动力学研究，得到聚合动力学方程：Rp一[sDsr73【MA】123[KPs】022：聚合反应的表观活化能为17．4kJ，moI。对于cTAB愚d^，H20微乳液聚合体系：助稳定剂(正己烷和甲苯)的加入降低了聚合速率，提高了聚合体系的稳定性，并且使最终产物的分子量分布发生较大变化。常规的微乳液聚合不能制备PTFEMA微胶乳，且制备的PMA微胶乳中聚合物含量较低。通过半连续法微乳液聚合，分别制备了聚

4、合物含量30％，粒径为40m的PMA微胶乳和聚合物含量38％，粒径为54衄的PTFEMA微胶乳。进一步采用细乳化聚合方式，在较低的乳化剂用量下，合成了较高固含量的纳米、准纳米级PMA和PTFEMA胶乳。对TFEMA细乳液体系进行研究发现：在sDS稳定下，体系聚合速率随着助乳化剂cA用量的增加而降低，随着sDs和TFEMA含量的增加而升高；在十一烯酸钠(NaUA)稳定下，改变其用量，合成了乳胶粒粒径在400~40nrn，固含量为25％的细乳液产物。与普通的乳液聚合相比，细乳液产物中乳胶粒的粒径明显变小，乳液稳定性提高。最后，将合成的细微胶乳掺加到水泥砂浆中

5、，考察不同种类的胶乳对水泥砂浆抗聚丙烯酸酯细微股乳的合成与表征折抗压性能的影响。结果表明，微乳液产物改性水泥砂浆效果不理想，而细胶乳对水泥砂浆的抗折强度有一定的提高。关键词：丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸2，2，2．三氟乙酯，微乳液聚合，细乳液聚合，聚合物改性水泥砂浆II济南大学硕士学位论文ABSTRACTP01ymerizationofacrylateinmicroemulsion柚dminiemulsionwasstudledsystcmaticallyinthisdissenation．Latexeswithnano．sizepaJti已leswasgot

6、anditse脏ct0ncememmor七盯wasinvestigated．First，thee侬ctofdi虢rentacrylatesonthefbnn0fmicroemulsionwasstlldied．nshowedthatthemicroemulsionarea、vasIa唱estwhileMAasoil，and血elongerthemolecularlen殍ll，thesmallerthemicmemulsionarea．ItcouldnOtfonnmicroemulsionwhenTFEMAasOiI．Thephasediagr踟sofMA

7、indj骶rentconditoinswerefiguredout．Itshowedthat0／wmicroemulsionofMAcallfbrrnedbySDSorC1AB，witllouta11ycosu慨taIlt；andSDSwasbettermanCTABasthedifreremareaofmicroemulsionre垂on；wh订etheregionwillgetlargerwimhighertemperature．Apparentperc01ationofconductivitywasobservedwhenn·pentanolwas

8、Ilsedascosurfktant．Witlltheincre鹊ingamou