新型丙烯酸酯抑尘剂的合成及应用性能

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1、第34卷增刊Ⅱ北京化工大学学报Vol.34,Sup.Ⅱ2007年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2007新型丙烯酸酯抑尘剂的合成及应用性能韩娟娟张丽丹韩春英(北京化工大学理学院,北京100029)摘要:以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要单体,采用传统的乳液聚合方法合成了稳定的聚丙烯酸酯水溶性抑尘剂乳液,考察了单体配比、引发剂和乳化剂用量对乳液性能的影响。此外,还采用黏度、IR、TG、SEM等方法对乳液进行了表征,研究了其作为固沙

2、抑尘剂时的固沙抑尘效果。结果表明MMA质量含量25%、引发剂占单体质量018%、乳化剂质量含量3%时,所得产品作为固沙抑尘剂使用效果好,热稳定性和黏度等满足室外抑尘的需要。关键词:水溶性;抑尘剂;乳液聚合中图分类号:TQ314125合成高分子类固沙抑尘材料是20世纪60年代过硫酸钾(K2S2O8),分析纯,天津市化学试剂三厂;以来发展起来的新型化学固沙抑尘材料。它可通过氢氧化钠(NaOH),分析纯,北京化学试剂公司;交物理或化学作用结合在沙土颗粒上,使微细沙土颗联剂,分析纯,天津市化学试剂二厂;十二烷基苯

3、磺粒通过大分子链相互粘结起来,提高对风蚀水蚀的酸钠,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;Tween2[123]抵抗力。其研究领域日趋广泛,引起了人们的60,化学纯,上海三浦化工有限公司;乌氏黏度计,北普遍重视。京玻璃仪器厂。随着化工产品的迅速发展,各种表面活性剂、超112抑尘剂乳液的合成强吸水剂、粘尘剂等高分子材料广泛的应用,抑尘剂在装有搅拌磁子、冷凝器、温度计和滴液漏斗的[426]的抑尘效率不断提高,新型抑尘剂层出不穷。四口反应瓶中加入一定量的乳化剂溶液,pH=10~水性丙烯酸酯的聚合物因其具有优良的耐候

4、11,加热至55~60℃,加入约1/4混合单体,乳化反[6]性、耐水洗、耐酸碱性和耐腐蚀性,且属于环境友应30min;溶液完全变为乳白色,升温至70~75℃,好的绿色化工产品,其应用范围日益广泛。但关于加入适量引发剂和交联剂,种子乳液聚合30min;此此类产品在化学抑尘剂方面用途的研究,尚未见报时,可以观察到体系温度升高约15℃,待温度稳定道。本文引入一些功能单体采用传统的乳液聚合方至80~85℃,pH=5~6,加入剩余单体、引发剂和法合成出一种稳定性好、可用水稀释喷洒使用的新交联剂,保温聚合反应1h;降

5、至室温,即得淡蓝色水型丙烯酸酯类水溶性固沙抑尘剂。本产品符合目前溶性抑尘剂乳液。绿色化工的要求,满足抑尘、固沙的各项性能标准,113抑尘剂乳液黏度的测定且成本较低、无污染,具有较好的经济效益和社会效[7]乌氏黏度计法测定抑尘剂的黏度:用同一黏益。度计在相同条件下分别测标准液体(某温度下已知黏度和密度的液体,本实验采用去离子水为标准液1实验部分体)和待测量样品流经毛细管的时间分别为t1和111实验原料和仪器t2,计算公式如下:丙烯酸丁酯(BA),甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙η2=η1ρ2t2/(ρ1t1)烯

6、酸(AA),阿托兹精细化工有限公司,均为分析纯;式中,ρ1、ρ2分别为去离子水和测量样品的密度;η1、η2分别为去离子水和测量样品的黏度。收稿日期:2007204227第一作者:女,1981年生,硕士生114共聚物的红外光谱和热重分析3通讯联系人将聚合物乳液涂在干净玻璃片上使其干燥成E2mail:zhangld@mail.buct.edu.cn膜,经真空充分干燥后,用四氢呋喃溶解,涂于KBr增刊Ⅱ韩娟娟等:新型丙烯酸酯抑尘剂的合成及应用性能·79·盐片成膜制样,采用美国Nicolet公司发剂用量(引发剂含

7、量占单体质量的014%、018%、Nexus670FTIR红外光谱仪测试,扫描范围4000~112%、115%分别对应样品C21、C22、C23、C24)对乳-1-1400cm,分辨率8cm,扫描次数32。液性能的影响,结果如表2所示。日本理学高温型热分析仪,升温速度8℃/min,表2引发剂用量对乳液性能的影响TG量程5mg,参比样α2Al2O3粉末。Table2Influenceoftheinitiatordosageonthe115沙模的制备和抑尘实验emulsionproperties测试所用的沙模

8、均采用粒度40~60目的沙土,样品乳液表观乳液状态稳定性黏度/(mPa·s)在质量为80克的沙土中加10毫升的固沙剂水溶C21少量蓝光分层不稳定2.032液,进行充分搅拌,注入模具中,大约2kg的重物压C22蓝光充足无块状物稳定2.039实,制成直径为50毫米,高25毫米的圆柱形沙模,C23蓝光充足少量块状物稳定2.599沙模在高于70℃的烘箱中干燥24h后取出。C24蓝光充足较多块状物稳定2.5292结果与讨论由表2可知,在

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