聚氨酯型反应性乳化剂的合成及其在丙烯酸酯乳液聚合中的应用研究

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1、华南师范大学硕士学位论文聚氨酯型反应性乳化剂的合成及其在丙烯酸酯乳液聚合中的应用研究姓名：朱再盛申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：吕广镛2003.6.1聚氨酯型反应性乳化剂的合成及其在丙烯酸酯乳液聚合中的应用研究摘要本研究旨在开发一种性能良好的新型聚氨酯反应性乳化剂(RE)。采用顺丁烯二酸酐(MA)、一缩二乙二醇(DEG)、甲苯二异氰酸酯(2，4-TDI)、甲基丙烯酸-2一羟基乙酯(2-HEMA)和无水亚硫酸钠为原料，分酯化、预聚和磺化三步合成反应制取具有聚合反应活性，同时又有乳化作用的聚氨酯型反应性乳化剂。探讨了合成RE的工艺条件，结果表明，酯化最佳条件是：n(MA

2、)：n(DEG)=1．03：1．00，反应温度70+1℃，反应时间6～7h：磺化条件以10～15％的Na2S03水溶液加，入，其加入摩尔量为顺酐量的1．03倍，反应温度60。C，反应时间5h较佳／在优化条L件下反应，所合成的RE活性物含量为32．9％。应用FFIR谱确证乳化剂的化学结构，测定了该乳化剂的临界胶束浓度和乳化能力，结果表明，RE的临界胶柬浓度约为3．15×10～mol／L，对甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、醋酸乙烯酯(VAc)、、／苯乙烯(st)等常用单体具有优良的乳化能力。上，占，为了消除传统乳液聚合的残留小分子乳化剂对乳液性能的影响，在丙烯酸酯乳液聚合中

3、引入自制的乳化剂(RE)，并选择了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行对比试验。从耐水性、附着力、粘接强度、乳液稳定性和乳胶粒的形态等方面考察了乳液和胶膜的性能。实验结果表明，与传统乳液聚合体系相比，所获得的无皂乳液的乳胶粒子大小均一，粒径在0．20urn左右；乳液具有优异的稳定性，不受酸碱度、电解质和低温冷冻的影响；附着力和粘接强度明显提高；成膜后显示较高的耐水性；但TG(或DTG)表明乳胶膜热稳定性有所下降。关键词：反应性乳化剂聚氨酯乳液聚合传统乳液无皂乳液StudyonSynthesisofUrethaneReactiveEmulsifieranditsApplicationinE

4、mulsionPolymerizationofAcrylatesAbstractOuraimisdevelopinganovelurethanereactiveemulsifier(RE)withgoodpropertiesinthispaper．Urethanereactiveemulsifier(RE)wassynthesizedbyusingmaleicanhydridemA)，diethyleneglycolfDEG)，toluene2,4一di-iso-cyanate(TDI)，2-hydrozyedthylmethacrylate(2-HEMA)andanhydrouss

5、odiumsulfiteasstartingmaterials，andthenesterification，prepolymerizationandsulfonation．Thesyntheticconditionsandactivecompositionofurethanereactiveemulsifier(RElwereexplored．Theexperimentalresultsareasfollows：TheoptimumreactionconditionsforesterificationarethatmolarratioofMAtoDEGis1．03：1．00，reac

6、tiontemperatureiswithinarangeof70±1℃，andreactiontimeis6～7hours；Thebestsulfonatingconditionsmainlyincludethata10～15％NazS03watersolutionofwhichthemolarnumbersare1．03timesasmuchasthoseofMA．isaddedtothesulfonatingsystem,reactiontemperatureis60℃．andreactiontimeis5hours；itsactivecompositionis32．9％byw

7、eight．Thecriticalmicelleconcentration(CMClofREwasdeterminedbyusingconductanceandsurfacetensionmeasurment．Atthesametimeemulsifyingpowerwasexaminedbyusingdifferentmonomers．ItWasfoundthatthecriticalmiceHeconcentrationoftheproductis3．