可聚合乳化劑存在下的乳液聚合研究.pdf

1、可聚合乳化劑是分子結構中存在親水親油的乳化基團并可參與聚合的新型乳化劑，是無皂乳液聚合中一個很重要的研究課題，是一步制備單分散乳膠粒子的有效助劑?？删酆先榛瘎┩ㄟ^化學鍵連接到聚合物表面上，可以顯著提高乳液穩(wěn)定性。本文以<'60>Co γ射線為引發(fā)手段，系統(tǒng)地研究了可聚合乳化劑存在下的不同極性單體的乳液聚合： 1、合成了9(10)-烯丙基氧-10(9)-羥基十八羧酸鈉(HAEOANa)、4-(甲基丙烯酰氧基-正辛氧基-)苯磺酸鈉

2、)(MOBS)、甲基丙烯酰氧基一辛基-N,N，N-三甲基溴化銨(MOTB)、甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-十六烷基溴化銨(MDHB)和十一烯酸鈉(UDNa)等離子型可聚合乳化劑，并用紅外光譜和核磁共振氫譜證明了其結構。 2、分別以9(10)-烯丙基氧-10(9)-羥基十八羧酸鈉(HAEOANa)、4-(甲基丙烯酰氧基-正辛氧基-)苯磺酸鈉(MOBS)和甲基丙烯酰氧基一辛基-N，N,N-三甲基溴化銨(MOTB)為乳化劑，以

3、<'60>Co γ射線作為引發(fā)手段，進行了苯乙烯的乳液聚合。對乳液產(chǎn)物成分進行了紅外分析、X射線熒光光譜分析和DSC測試，表明所用乳化劑與苯乙烯發(fā)生了共聚。 3、(1)：對苯乙烯/UDNa乳液體系進行輻射法引發(fā)和過硫酸銨引發(fā)動力學分析，最大聚合速率隨著劑量率(引發(fā)劑濃度)、單體含量和UDNa濃度的增大而增大，發(fā)現(xiàn)其中乳化劑用量對最大聚合速率的影響指數(shù)在化學法和輻射法中差別不大，都在0.7附近；化學法中由于機械攪拌的存在使得單體

4、擴‘散快，減小了最大聚合速率對單體含量變化的依賴性；化學法引發(fā)制備的乳膠粒子均勻性要比輻射法好，但在基本配方相同的情況下輻射法制備的乳膠粒子尺寸比化學法引發(fā)的要小。 (2)：最大聚合速率對劑量率的依賴關系指數(shù)在苯乙烯/MDHB和苯乙烯/UDNa乳液體系的差別不明顯(R<,p>∝D<'0.41> Vs R<,p>∝ D )，與輻射引發(fā)傳統(tǒng)乳液聚合中的情況基本相同。由于MDHB特殊的結構，制備的乳液粒了出現(xiàn)偏核殼結構。 4

5、、最大聚合速率對乳化劑濃度的依賴關系指數(shù)在輻射引發(fā)MMA/UDNa乳液體系和APS引發(fā)MMA/UDNa乳液體系基本相同(R<,p>∝E<'0.19>vsR<,p>∝E<'0.23>)，與苯乙烯體系相比，其依賴指數(shù)小得多。這與乳液聚合的成核機理有關，苯乙烯的輻射乳液聚合過程中，是齊聚物膠束成核機理；而極性較強的MMA既有膠束成核，又有均相成核。 5、用APS引發(fā)苯乙烯/UDNa乳液體系和輻射引發(fā)(苯乙烯+MMA)/UDNa乳液體系

6、，在一定條件下一步制備了粒徑約為90nm的三維有序的膠體晶體，初步分析了其形成機理。由此預言其它類型的離子型可聚合乳化劑也可以制備膠體晶體，并用細乳液聚合方法在實驗上以MDHB為乳化劑，十六烷為助穩(wěn)定劑，AIBN為引發(fā)劑制備了苯乙烯的三維有序排列的乳膠粒子。輻射引發(fā)苯乙烯乳液聚合在靜態(tài)輻照條件下不能制備出三維有序結構，但在與極性較大的單體共聚情況下可以。 6、合成了甲基丙烯酸正十六醇酯，以其作為助穩(wěn)定劑，分別以UDNa和MDHB