MMA／BA无皂乳液聚合机理研究——三阶段成粒机理

用Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ２３０激光粒径分析仪研究ＭＭＡ／ＢＡ无皂乳液共聚合中单分散粒子的成粒机理。根据理论和实验数据分析,其成核过程为均相成核机理。根据粒径分布和凿子数变化情况,把无皂乳液聚合过程分为３个阶段,第一阶段为成核－凝聚阶段,体系粒子数密度迅速增加,而粒径变化较小;第二阶段为成核－凝聚,增长 －聚并共存阶段,当粒子数密度开始快速减少时,标志着第一阶段结束,第二阶段开始,当初级凿子开始消失时     

MMA/BA无皂乳液聚合机理研究--三阶段成粒机理

用Coulter LS230激光粒径分析仪研究MMA/BA无皂乳液共聚合中单分散粒子的成粒机理.根据理论和实验数据分析,其成核过程为均相成核机理.根据粒径分布和粒子数变化情况,把无皂乳液聚合过程分为3个阶段:第一阶段为成核-凝聚阶段,体系粒子数密度迅速增加,而粒径变化较小;第二阶段为成核-凝聚、增长-聚并共存阶段,当粒子数密度开始快速减少时,标志着第一阶段结束,第二阶段开始,当初级粒子开始消失时,标志着第二阶段结束;第三阶段为增长-聚并阶段.成核过程结束后,粒子迅速增长,较小粒子在增长过程中的优先聚并,导致粒径逐渐趋向均一,最终生成单分散性乳液.     

无皂乳液聚合

本文综述了无皂乳液聚合的理论研究,如核生成及成长机理、无皂乳液的制备方法、胶乳颗粒的结构及性能以及无皂乳液聚合技术的进展情况。     

苯乙烯—丙烯酸丁酯无皂乳液聚合动力学及TEM分析

讨论了温度对十一烯酸钠存在下的苯乙烯、丙烯酸丁酯无皂乳液聚合体系pH值的影响,描述了聚合反应动力学曲线,求出不同温度下的聚合反应速率常数.利用TEM对几种乳化剂体系的乳液聚合进行比较后发现,在无皂乳液聚合体系中,乳胶粒的均匀性和粘连、形变等都得到了控制.由于体系中不存在游离乳化剂,乳液的稳定性得到提高.     

MMA/BA/聚乙二醇马来酸单酯钠盐无皂乳液聚合的成粒机理

研究了在少量聚乙二醇马来酸单酯钠盐存在下,MMA/BA无皂乳液聚合成粒过程,发现聚合初期产生的初级粒子消失后,两次周期性地产生小粒子。经分析,是新的成核作用产生的,表明在聚合的中晚期,成核过程并未真正结束,而是处于成核-聚并的动态平衡之中。     

甲基丙烯酸丁酯微波无皂乳液聚合

以过硫酸钾作为引发剂进行了甲基丙烯酸丁酯的微波无皂化乳液聚合，讨论了单体浓度和引发剂用量对单体转化率，粒子粒径及其分布的影响，并与常规乳液聚合进行了比较。结果表明，通过微波无皂乳液聚合，乳胶粒子的粒径分布没有明显变化，但是聚合速率大为增加。     

高固含量无皂乳液聚合的研究─MMA/BA/EMA无皂乳液共聚合体系

本文将自行设计并合成的可共聚单体３－烯丙氧基－２－羟基－丙碳酸钠（ＡＨＰＳ）用于ＭＭＡ／ＢＡ／ＥＭＡ无皂乳液共聚体系，成功的制得了因含量高达６０％的稳定的无皂乳液．对其乳胶粒的形态结构、乳液成膜后共聚物动态力学行为、拉伸性能、耐水性及粘接强度进行了研究，并对乳胶粒的成核机理进行了探讨。实验结果表明，与常规乳液聚合体系相比，所获得的无皂乳液的乳胶粒大小均一，粒径在０．５μｍ左右，粘度低，储存稳定；共聚物至完全无规立构，玻璃化转变温度均在２５℃附近，拉伸强度明显增大，耐水性和剥离强度显著提高。     

超声无皂乳液聚合制备BA/St/AM三元共聚物乳胶粒及其聚合机理研究

将超声技术引入到无皂乳液聚合方法中,在不加入任何引发剂和乳化剂的情况下,制备了丙烯酸丁酯(BA)/苯乙烯(St)/丙烯酰胺(AM)三元共聚纳米乳胶粒.研究了不同超声时间对单体转化率、乳胶粒粒径以及乳液粘度的影响.同时还探讨了超声无皂乳液聚合机理,认为AM在聚合过程中起到了引发和稳定的作用.TEM照片表明,乳胶粒直径大约在80nm左右,FTIR及DSC分析表明产物为三元共聚物,而不是共混物.     

超声无皂乳液聚合制备AMPS/MMA二元共聚微球

在不加任何引发剂和乳化剂的条件下,用超声辐射无皂乳液聚合合成了AMPS/MMA二元共聚微球,用FTIR、TGA-DSC、TEM和粒度分析仪等测试技术对产物结构和热性能分别进行了表征和测试,并初步探讨了聚合反应机理. 结果表明,超声波功率为200 W,在45 ℃反应75 min后转化率达83%,合成得到的高分子微球分散均匀,粒径在0.77 μm左右,Tg为120 ℃.     

甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯与苯乙烯乳液共聚合机理

甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(MPS)和苯乙烯的种子乳液聚合反应过程中同时发生自由基共聚合反应和硅氧烷基的水解缩合反应.通过对MPS在不同条件下乳液聚合过程中粒径及其分布的表征、对反应过程中MPS水解产物的跟踪2、9Si固态核磁共振谱(NMR)和红外光谱(FTIR)对反应得到的聚合产物结构的表征对反应过程和机理进行了研究.阐明了不同的反应条件(如水介质的pH值、MPS的加入量和加入方式)下,此种子乳液聚合体系中各类反应的发生场所、各场所下的反应特点、反应中间产物以及由其导致的不同的成核和聚并机理和最终聚合物的微结构.发现根据不同反应条件下的自由基共聚合速率、水解缩合速率以及MPS在粒子相和水相中分配的不同,反应过程呈现差异很大的机理,且得到的乳胶粒形态、微结构也有很大不同.     

甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯-ω-十一烯酸钠无皂乳液共聚合研究——Ⅱ.动力学及反应机理

在甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸正丁酯(BA)的无皂乳液共聚体系中,加入适量反应性乳化剂w-十一烯酸钠(SUA),在用量远低于其CMC时,分别讨论了SUA浓度、引发剂(K_2S_2O_8)浓度以及离子强度对反应动力学的影响,用SA-CP3型粒度分布仪、透射电镜(TEM)等考察了乳液粒子大小(D_w)、浓度(N_p)、形态及其增长过程;用凝胶渗透色谱仪、红外光增、离子交换-电导滴定等手段探讨了反应机理。结果表明:在该反应体系中,“均相沉淀”与“胶束”成核两种机理同时存在,两种成核方式几率的相对大小由SUA浓度、离子强度等所决定。     

STUDY ON THE FORMATION MECHANISM OF MONODISPERSE PARTICLES IN THE EMULSIFIER-FREE EMULSION POLYMEAIZATION OF METHYL METHACRYLATE AND BUTYL ACRYLATE

The formation mechanism of monodisperse polymer latex particles in the emulsifier-free emulsion polymerizationof methyl methacrylate and butyl acrylate with potassium persulfate as initiator was investigated. A multi-step formationmechanism for the monodisperse polymer particles was proposed. The nucleation mechanism is considered to be thecoagulation of the precursor particles by homogeneous nucleation when the primary particles reach a critical size with highsurface charge density and sufficient stability. It had been proved by a special experiment that the early latex particles formedby the coagulation were stable. The primary particles grow by absorbing monomers and radicals in the polymerization systemand then become colloidally unstable again due to the understandable decrease of particle surface charge density, which leadsto the aggregation of the growing particles and the formation of larger latex pedicles therefrom. Aner the nucleation period,the preferential aggregation of the smaller particles in the propagation process leads to the change of the particles towards auniform size and narrower particle size distribution. The coexistence and competition of homogeneous nucleation,coagulation, propagation and aggregation result in the increase of the polydispersity index (U = D_(43)/D_(10)) in the first Stage,then its decrease in the later stage because of the competition of propagation and aggregation, and the gradual formation ofthe monodisperse particles.     

EFFECT OF 2-HYDROXYETHYL METHACRYLATE ON SEMIBATCH EMULSIFIER-FREE EMULSION COPOLYMERIZATION OF METHYLMETHACRYLATE AND BUTYL ACRYLATE

IINTRODUCTIONSemibatchemulsionpolymerizationisanimportalmethodfortheproductionofpolymersforthecoatingsandadhesivesindustries.Thetraditionallatexproductsaregenerallystabilizedbyemulsifiers.However,theemulsifiersremaininginthelatexproductcanhaveanegativeeffectontheapplicationpropertiessuchasadhesiontosubstratesandfilmformationandwaterresistanceofthecoatingmaterials,becausethesmallandmobileemulsifiermoleculestendtomigratetothesurfacelayerofthepolymericfilm.Withtheemulsifier-freeemulsionpolym…     

MEASUREMENTS OF MONOMER REACTIVITY RATIOS FOR COPOLYMERIZATION OF STYRENE AND METHYL METHACRYLATE IN CARBON DIOXIDE AT VAPOR-LIQUID EQUILIBRIUM STATE

The monomer reactivity ratios of free radical copolymerization of styrene and methyl methacrylate in carbon dioxide at vapor-liquid equilibrium state(vlCO_2)at 65℃and under 7.5-8.5 MPa were measured.The experimental results showed that,in comparison with the data in bulk copolymerization,the monomer reactivity ratio of St in vlCO_2 increased acompanied by a somewhat decrease in that of MMA.Further analysis of the sequence distributions of these copolymers by ~1H-NMR spectra indicated that there was a sig...     

MMA/BA种子半连续乳液聚合成核过程及机理研究

引入一种不溶于水的染色剂(BL-S)作示踪剂,研究甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸丁酯(BA)种子半连续乳液聚合中各变量对成核过程及成核机理的影响,运用最终乳胶粒中染色剂的含量(Pdye)、最终乳胶粒子数(Npc)、胶束成核和均相成核所形成的粒子数目(Nm和Nh)等参数对聚合过程中的成核情况进行定量分析.结果发现,当引发剂浓度[I]增大时,Pdye、Nh、Nm和Nh/Npc均随之增大,同时Nm/Npc相应地减小,且Nm/Npc=-0.0262[I]+0.8833,表明均相成核随[I]的增大而增加,但胶束成核的比例减小.乳化剂浓度[E]在不同范围内对成核机理的影响不同,在[E]=0.7216×10-2mol.L-1时,体系中胶束成核和均相成核比例相等,各为50%;当[E]>0.7216×10-2mol.L-1时,随[E]增大,成核时间t1,2逐渐缩短,Nm/Npc增加,Nh/Npc减小,胶束成核所占比例大于均相成核,胶束成核逐渐上升为主要成核方式;反之当[E]<0.7216×10-2mol.L-1时,体系中胶束成核所占比例小于均相成核,均相成核为主要成核方式.当MMA的摩尔分率fMMA由0增至0.6时,Nm/Npc从80.93%下降至50%,体系中以胶束成核为主,均相成核为辅;当fMMA由0.6增至1时,Nm/Npc已降至40%,而Nh/Npc增至60%,体系中已转变成均相成核为主,胶束成核为辅.在常规和种子半连续乳液聚合中,t1,2分别为12min和6min,而Pdye变化较小,表明聚合方式只影响粒子的形成过程和成核时间的长短,对成核方式影响甚微.     

苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯在聚乙二醇水溶液中无皂乳液共聚的粒径变化

利用高倍光学显微镜、库尔特粒径测试仪、TEM及zeta电位跟踪观测了苯乙烯(St)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在聚乙二醇(PEG)水溶液无皂乳液共聚过程中的粒径、粒径分布以及zeta电位变化.聚合物粒径会经历由小到大(某些粒径甚至超过1000μm,分布在0.04～2000μm的极宽范围内),再由大变小(形成的数均分布在0.04～0.18μm)过程,且粒径分布也由宽变窄,最终粒径数均分布集中在0.04～0.18μm窄范围内.结合聚合转化率数据,根据PEG水溶液中进行的St/MMA无皂乳液共聚粒径变化过程,以及zeta电位在聚合过程中异于普通无皂乳液的现象,认为该体系在反应初期形成的粒子会形成粒子堆,并随着聚合反应的继续,带有离子片段的自由基链段不断扩散进入粒子堆表面的小粒子,使其zeta电位不断增强,最终脱离粒子堆.提出了PEG水溶液中St/MMA无皂乳液共聚聚并脱析成核机理.     

STABILITY OF EMULSIFIER-FREE EMULSION COPOLYMERIZATION OF METHYL METHACRYLATE/BUTYL ACRYLATE/SODIUM MONO(ETHYL POLYOXYETHYLENE)MALEATE

A series of new water-soluble bifunctional comonomers having both carboxyl and alkylpolyoxyethylene groups, such as sodium mono(ethyl polyoxyethylene) maleate (ZE series) with variousmolecular weights of polyoxyethylene ethyl ether, were synthesized and characterized. The effects of thestructural factor, the amount and feeding mode of the comonomers, the initiator concentration andpolymerization temperature on the stability of emulsifier-free emulsion copolymerization of methylmethacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA) in the presence of a small amount of ZE with potassiumpersulfate as initiator were investigated. Stable, almost monodispersed MMA/BA/ZE emulsifier-free latexparticles were prepared.     

甲基丙烯酸甲酯与海藻酸接枝共聚合反应的研究

研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)在过硫酸钾(KPS)-尿素(U)引发体系作用下与海藻酸钠的接枝共聚反应,红外吸收光谱证明了接枝共聚物的结构。结果表明,当[KPS]=[U]=4.0×10~(-3)mol/L、[MMA]=4.0×10~(-1)mol/L、海藻酸钠用量为20g/L,50℃反应5小时,接枝率及接枝效率较高。