半连续乳液聚合

从聚合速率、粒径及粒径分布、粒子数、分子量及分子量分布、共聚物组成、胶乳稳定性及表面基团浓度、膜性能等方面介绍了半连续乳液聚合的特点，并阐述水溶性较大单体对半连续乳液聚合及其产物性能的影响。

苯乙烯的间歇-半连续RAFT细乳液聚合

进行了苯乙烯的间歇-半连续RAFT细乳液聚合,考察了半连续段的起点、单体滴加速率及最终胶乳固含量的影响。结果发现:从最终胶乳的稳定性考虑,半连续聚合的起点选择在间歇聚合的高转化率时期更好;若综合考虑胶乳的稳定性、分子量及其分布、固含量、乳化剂及共稳定剂在胶乳中的残留率等因素,半连续聚合的起点可适当提前,但必须在间歇聚合成核期结束后。过早容易引起乳液的失稳;过迟会延长反应时间,降低聚合物的制备效率,导致死聚物链含量升高。聚合体系的稳定性与胶乳的固含量密切相关,最终固含量不宜超过40%。采用间歇-半连续二段聚合工艺可以制得窄分子量分布(PDI=～1.3),低乳化剂及共稳定剂残留量(～1.5%,质量)的高分子量聚合物(■n≈8×104g.mol-1)。

半连续细乳液聚合制备含氟乳胶粒子及性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFM)单独作为助稳定剂进行苯乙烯半连续细乳液聚合,并对其最终乳液成膜表面进行疏水性能研究。考察了不同DFM用量作为助稳定剂对苯乙烯细乳液聚合过程中单体转化率、初始单体液滴粒径和数目、最终乳胶粒子粒径和数目的影响及成核机理研究;并采用含氟混合单体的细乳液组分进行半连续细乳液聚合。结果表明:细乳液聚合中,当DFM用量在15%(wt)时,最终乳胶粒子数目和初始液体数目比值为1.03,说明细乳液聚合以单体液滴成核为主体。在半连续聚合中,在苯乙烯94.0%转化率滴加细乳液组分产生次生粒子的比例仅为0.05;对其乳胶粒子成膜表面进行研究,发现水接触角可达113±2°。半连续细乳液聚合有效降低DFM用量,成膜表面疏水性良好。

MMA/BA半连续乳液聚合的动力学特征及成核机理

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为反应单体合成丙烯酸酯乳液,研究了半连续式乳液聚合过程中反应温度（T）、引发剂浓度（[I]）和乳化剂浓度（[E]）对聚合动力学的影响,并着重分析了不同[E]时体系的成核机理和整个聚合过程中粒径及其分布的演变规律。实验结果表明：单体转化率随T、[I]和[E]的增大而增大,体系的表观活化能Ea=132.43kJ·mol^-1,聚合反应速度Rp∝[I]^0.42;当[E]〉1.0×10^-2mol·L^-1时,Rp∝[E]^1.28,体系遵循胶束成核机理及其聚合规律;而当[E]〈1.0×10^-2mol·L^-1时,Rp∝[E]^0.17,体系以均相成核为主要成核方式。此外,乳胶粒径及其分布规律进一步验证了体系在不同[E]时具有不同的成核机理,当[E]为1.91×10^-2mol·L^-1时其成核阶段为0-10min;而当[E]为9.57×10^-4mol·L^-1时其成核阶段为0-15min。

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.

MMA/BA半连续乳液聚合过程中乳胶粒径及其分布

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯(BA)进行聚合制备丙烯酸酯乳液,研究半连续种子乳液聚合过程中乳化剂浓度c(E)、引发剂浓度c(I)、反应温度T及MMA的摩尔分率f(MMA)对乳胶粒粒径及其分布(PSD)的影响。实验结果表明:在半连续种子乳液聚合中,当c(E)增大、c(I)减小和f(MMA)增大时,整个聚合过程中同一反应时间的乳胶粒径分布变窄;而反应温度T对PSD的影响是非单向的,当T从70℃上升到85℃时,PSD逐渐变窄,而在90℃时,PSD在成核阶段迅速增大,粒子分散度Fm ax已超过85℃时的值,且在后期也一直保持较窄的分布。聚合过程的PSD测试表明在种子半连续乳液聚合过程中,乳胶粒子的粒径一直呈增长趋势,而粒径分布则是在成核阶段由窄变宽,待成核结束一段时间后反应稳定进行,乳胶粒子的分布又开始变窄,最终保持一个较低的分散度。

预乳化半连续种子乳液聚合制备聚合物水泥防水涂料用丙烯酸酯乳液

采用分子设计、粒子形态的概念,用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,以十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)的混合乳化剂为乳化体系,过硫酸铵为引发剂,引入甲基丙烯酸(MAA)功能性单体、N-羟基丙烯酰胺(或丙烯酰胺)活性交联单体和对甲基苯酚(或三聚氰胺)耐水性单体,采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,制备出高弹性、高稳定性、高防水性丙烯酸酯乳液。研究了预乳化阶段影响预乳化液稳定性的因素以及种子乳液聚合阶段影响产品性能的因素。研究结果表明:设计低玻璃化温度、引入功能性单体、活性交联单体和耐水性单体可以提高丙烯酸酯乳液的弹性、稳定性和防水性。

不同单体配比下半连续乳液聚合的成核机理和粒径分布

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为反应单体、过硫酸钾(KPS)为引发剂、十二烷基苯磺酸钠(DBS)为乳化剂,研究了半连续乳液聚合中单体配比F(MMA/BA的质量比)对体系成核机理和粒径分布的影响.结果表明:在F较大(≥0.75)时,体系以均相成核与胶束成核两种方式成核,F较小(≤0.5)时,体系主要以胶束成核方式成核;BA、MMA单体均聚合成的乳液粒径小于其共聚时的粒径;成核阶段结束时的转化率突变、颜色突变、粒径突变规律是一一对应的.

丙烯酸酯预乳化半连续法乳液聚合研究

用半连续乳液聚合法制备不同配方的丙烯酸类合成增稠剂,进行了性能测试和流变性研究。在氨水增稠后的丙烯酸乳液增稠剂具有优良的剪切变稀性。

半连续RAFT反相乳液共聚合制备星型阳离子聚丙烯酰胺

首次提出采用"臂先"方法的丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BisAM)的半连续RAFT反相乳液共聚合方法制备星型阳离子聚丙烯酰胺(sCPAM),该聚合物具有阳离子链段集中在含超支化聚丙烯酰胺(PAM)核的臂末端的结构。通过控制AM和BisAM的加料以及AM与RAFT链转移剂的比例,合成了不同臂长、超支化PAM核及臂末端阳离子组成的sCPAM。研究表明在使用BisAM与AM和DMC摩尔比为2～5:1600的低二烯类单体用量条件下,高效制备了臂数为2.5～6.9、星型聚合物含量高达92.9%的sCPAM。TiO2浊液絮凝研究表明提高星型结构含量以及臂末端阳离子密度的sCPAM具有更好的絮凝效果,絮凝性能优于具有更高阳离子度与分子量的线性无规阳离子聚丙烯酰胺工业絮凝剂C535M。

聚砜酰胺的半连续化聚合研究

聚砜酰胺纤维是耐热性能优异的耐高温纤维。在间歇式聚合的基础上,选用双螺杆挤出机作为反应器,对聚砜酰胺进行了半连续化聚合的研究。研究表明:与间歇式聚合相比,采用双螺杆挤出机进行半连续化聚合可以大大加快反应完成的速度,同时还容易制得相对分子质量较高的聚合物。

半连续乳液聚合法制备纳米苯丙乳液

探讨了苯乙烯和丙烯酸丁酯分别作为硬单体和软单体,用半连续乳液聚合工艺制备纳米苯丙乳液的条件;研究了乳化剂类型、配比、用量和乳液固体含量对乳液聚合及乳液涂膜性能的影响,特别是在不同条件下对制得的乳液粒径、黏度、凝聚率、贮存稳定性、钙离子稳定性、涂膜外观、吸水率、光泽度等的影响。结果表明,当乳化剂为SLS/OP复合乳化体系、其物质的量的比为2∶1、乳化剂用量为4%、乳液固体含量为40%时,可以得到纳米尺度的苯丙乳液,聚合反应稳定性和乳液性能良好。

半连续乳液聚合法制备高支化聚甲基丙烯酸甲酯

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体、二乙烯基苯(DVB)为支化剂和十二硫醇(C12SH)为链转移剂,采用半连续乳液聚合法制备了一系列低凝聚率高支化的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。着重探讨了不同单体配比对该乳液的稳定性、支化度(DB)、玻璃化转变温度(Tg)、相对分子质量及其分布等影响。结果表明:高支化PMMA乳液的粒径较小、粒径分布较窄;当n(DVB):n(C12SH)=1:2时,DVB和C12SH总用量越多[或当n(MMA):n(DVB)=100:10时,C12SH用量越多],聚合物的DB越高、相对分子质量越小、相对分子质量分布越窄且Tg越低。

半连续乳液聚合制备纳米乳胶粒及其表征

以不同比例的苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,进行饥饿滴加半连续乳液聚合制备纳米乳胶粒。考察了St和MMA单体比例对聚合动力学、乳胶粒粒径和粒子数目的影响;同时研究了单体滴加速度和成核数目的关系,并对其成核过程进行了初探。结果表明,随着共聚单体中MMA用量增加,单体转化率从70%增加到90%;聚合物共聚组成偏离了滴加单体比例。MMA亲水性有助于获得体均粒径27.3nm乳胶粒子,单位体积粒子数目(Np)可达8.5×1015 mL-1(固含量12%)。单体滴加速率(Ra)的对数与聚合反应过程中Np的对数呈现良好的线性关系,lg Np∝lgRa。通过以上分析认为,饥饿单体滴加半连续乳液聚合可以制备纳米乳胶粒。

聚合物水泥防水涂料用苯丙乳液的研制及其各因素影响研究

通过预乳化半连续种子乳液聚合法自制了JS防水涂料专用苯丙乳液,并由此制备了聚合物水泥防水涂料。研究了乳化剂用量及其分配对苯丙乳液粒径及其吸水率的影响,同时通过尝试不同的方法降低乳液残留单体减少VOC排放。在自制苯丙乳液的基础上探究不同液粉比对聚合物水泥防水涂料拉伸性能的影响,通过添加一些不同的助剂来提升聚合物水泥防水涂料的综合性能。

半连续式聚合法制备低聚合度聚乙烯醇研究

本文对半连续式聚合法制备低聚合度聚乙烯醇(PVA)进行了研究。

有机硅改性丙烯酸酯微乳液的聚合研究

采用半连续乳液聚合法合成了有机硅改性丙烯酸酯微乳液.讨论了各聚合条件、有机硅和聚合物浓度等对硅丙微乳液合成的影响,结果表明,乳化剂配比SDS/TMS=4∶1,反应温度65～75℃,电解质用量0 3g时有利于合成平均粒径40～80nm,分布均匀(分散系数<0 2),固质量分数高达35%的硅丙微乳液.TEM,BI-200SMGoniometer观察和测试了乳胶粒形态、大小及分布,FTIR谱图分析表明反应生成了有机硅改性丙烯酸酯聚合物.

有机硅-丙烯酸酯聚合物乳液合成及粒径分析

通过种子乳液半连续法合成了有机硅改性丙烯酸酯聚合物乳液,并对其粒子形态及分布进行分析。结果表明:通过种子乳液半连续聚合工艺可制备出固含量42wt%,乳化剂含量4wt%(基于单体量)、窄分布纳米粒子的有机硅改性丙烯酸酯聚合物乳液。随反应进行,粒径分布变窄,平均粒径逐渐增大。随乳化剂中SDS与OP-10的摩尔比减少,粒径增大。

聚合物水泥防水涂料用丙烯酸酯乳液的制备

目的制备出高弹性、高稳定性、高防水性聚合物水泥防水涂料用丙烯酸酯乳液,克服常规聚合物水泥防水涂料用乳液弹性低和防水性差的弊端.方法采用分子设计、粒子形态的概念,用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,以十二烷基苯磺酸钠(DSB)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)的混合乳化剂为乳化体系,过硫酸铵(APS)为引发剂,引入甲基丙烯酸(MAA)功能性单体和N-羟基丙烯酰胺或丙烯酰胺活性交联单体,采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺.结果设计低玻璃化温度(Tg)、引入功能性单体及活性交联单体可以提高丙烯酸酯乳液的弹性、稳定性和防水性.结论得出较佳的工艺条件为:(1)预乳化阶段:单体滴加时间t=45 min、预乳化温度θ1=45℃、搅拌器转速为500～550r/min;(2)种子乳液聚合阶段:反应温度θ2=80℃、反应时间t=4 h、搅拌器转速为280～300r/min.

反应型乳化剂对苯丙微皂乳液聚合及性能的影响

采用不同结构类型的反应型乳化剂应用于苯丙微皂乳液的聚合,讨论了聚合方式、乳化剂的结构类型和用量等对乳液聚合及性能的影响。借助DSC、粒径分布仪、FT-IR、拉力机、TEM等仪器及分析技术对制得的苯丙乳液的性能进行表征分析,发现通过半连续核壳乳液聚合方式,采用合适的反应型乳化剂复配体系,可以制备出综合性能优异,粒径小于100 nm的苯丙微皂乳液。