苯丙共聚微乳液粒径增长机理研究.pdf

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1、第22卷第5期化学研究与应用Vo1．22，No．52010年5月ChemicalResearchandApplicationMay，2010文章编号：1004．1656(2OLO)O5—0583434苯丙共聚微乳液粒径增长机理研究张恒，纪秀丽，赵娜娜(青岛科技大学化工学院，山东青岛266042)关键词：微乳液聚合；粒径大小；聚合机理；胶束成核中图分类号：0632．13文献标识码：AResearchofparticlesizegrowingmechanisminstyrene-acrylicmicroemulsi

2、onpolymerizationZHANGHeng，JIXiu—li，ZHAONa·na(QingdaoUniversityofScience&Technology，Qingdao266042，China)Abstract：Thestyrene—acrylicemulsionsweresynthesizedbymicroemulsionmethodusingstyrene，butylacrylateandmethylmethae—rylate(APSasinitiatorandMS-1assurfactant)

3、．Themechanismofparticlesizegrowingwereinvestigatedthroughanalyzingthee—mulsionparticlesizeanddistributionvary．Theresultshowthatthemostpossiblenucleationmechanismarebothhomogeneousandmicellarnucleationmechanism．Furthermore，Theeffectsofreactionparametersonpart

4、iclesizeandpolydispersedindex(PDI)werestudied．Emulsionparticlesgrewwiththeconversion．andbecamesmallera3concentrationofsufaetantandinitiatorandr~1．c．tiontemperatureincreased．Keywords：microemulsionpolymerization，particlesize，mechanism，nucleation，micelles自从1980

5、年Stofer【l首次进行微乳液聚合研成核，并且成核过程持续到反应转化率达20％左究以来，微乳液聚合法作为制备纳米聚合物乳液右。Candau【3等认为在微乳液聚合过程中粒子成的主要方法，已广泛应用于生物医药、涂料、胶黏核是连续的。Gilbert【4在就微乳液成核问题的综剂和造纸工业等领域。随着微乳液的广泛应用。述中提出，在乳化剂浓度大于CMC值时，微乳液要求人们对微乳液聚合深入研究，然而大多数的聚合中存在胶束成核和均相成核。以上这些研究报道都是关于微乳液聚合速率的研究，对微乳液主要集中在微乳均聚过程，而对不同单

6、体的共聚聚合的过程和粒子分散变化的研究报道很少。虽研究较少。然乳液聚合和微乳液聚合具有许多相似点，但是本文对苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸进行微由于微乳液聚合过程中需要加入大量的乳化剂，乳液共聚，通过对反应过程中粒子的粒径大小和导致微乳液聚合的反应动力学不同于乳液聚合。粒径分布的变化研究微乳液聚合的粒径增长机目前，微乳液聚合的成核机理一般认为有三理，并研究了各反应因素对乳液粒径大小及分布种：①单体溶胀胶束粒内成核；②水相中均相成的影响。核；③单体液滴成核。Guol2等人在对苯乙烯微乳液聚合进行研究后认为聚合物粒子在

7、微乳液滴内收稿日期：2009—10-08：修回日期：2010-01．12联系人简介：张恒(1972-)，男，副教授，主要从事水性涂料及造纸助剂的研究，Email：hhang@qust．edu．cn584化学研究与应用第22卷剂用量的增加而减小，乳胶粒粒子的粒径分布变1实验部分宽。这是因为乳化剂浓度越大，胶束数目越多，按胶束机理形成的乳胶粒数目也就越多，乳胶粒平1．1实验原料均粒径减小。通常粒度分布的宽窄也与乳化剂浓丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和苯乙烯度有关，乳胶粒浓度越大，粒径分布越宽。(St)均为分析纯

8、，经碱洗后减压蒸馏除去阻聚剂；在微乳液聚合过程中，乳化剂的含量不能太引发剂过硫酸铵(APS)、乳化剂MS．1、助乳化剂1．低，这是因为随着乳胶粒的逐渐增大，其表面积增戊醇和pH调节剂碳酸氢钠均为分析纯，且直接使大，需要从水相中吸附更多的乳化剂分子，覆盖在用未进一步处理；实验过程全部使用去离子水。新生乳胶粒的表面，这可能会导致水相中的乳化1．2微乳液的制备剂浓度低于临界胶束浓度(CMC)